第一部分 钻井工程术语(应知应记住)
HSE两书一表:HSE作业计划书,HSE岗位操作指导书,HSE现场检查表。 1、油气钻井工程: 现代油气钻井工程包括井位选定、钻井作业前的准备、钻
进、固井、测试、完井等项作业内容。
2、井身结构: 包括井中套管的层数及各层套管的直径、下入深度和管外的水
泥返深,以及相应各井段钻进所用钻头直径。
3、井的类别 : 按一定的依据划分的井的种类。
按钻井的目的可分为探井和开发井; 按完钻后的井深可分为浅井、中深井、深井和超深井; 按井眼轴线形状可分为直井和定向井。
● 超深井 在中国一般指井深大于6000米的井。 ● 深井 一般指深度为3000~6000米的井。 ● 中深井 一般指深度为2000~3000米的井。 ● 浅井 一般指深度小于2000米的井。 4、钻井方法类别
● 转盘钻井: 利用转盘和钻柱带动钻头的旋转钻井方法。
● 顶部驱动钻井: 利用安装在水龙头部位的动力装置带动钻柱旋转的钻
井方法。可在起下钻过程中随时恢复旋转和循环。
● 井底动力钻井: 利用井底动力钻具带动钻头的旋转钻井方法。
● 海上钻井 利用固定式或移动式钻井平台在不同水深的海上进行的钻井. ● 空气(天然气)钻井: 用空气(或天然气)作为钻井液体,在一些特定
岩层中进行的钻井。
● 泡沫钻井: 用泡沫作为钻井流体进行的钻井。适合于低渗、低压油气层。 ● 充气钻井液钻井: 用钻井液和空气的混合物作为钻井流体进行的钻井。 ● 雾化钻井: 用水和泡沫剂的混合物注入到空气流中作为钻井液进行的钻
井。主要用在钻遇含水或含油砂岩中的流体而无法使井干燥的情况。 ● 平衡压力钻井: 作用于井底的压力等于该处地层孔隙压力情况下进行
的钻井作业。
● 欠平衡压力钻井 作用于井底的压力略低于该处地层孔隙压力情况下的
钻井作业。
● *衡压力钻井 作用于井底的压力略大于该处地层孔隙压力情况下的
钻井作业。
5、钻具 :井下钻井工具的简称。一般来说,它是指方钻杆、钻杆、钻铤、接
头、稳定器、井眼扩大器、减振器、钻头以及其它井下工具等。
● 满眼钻具: 由外径接近于钻头直径的多个稳定器和大尺寸钻铤组成的下
部钻具组合。用于防斜稳斜。
● 塔式钻具: 由直径不同的几种钻铤组成的、上小下大的下部钻具组合。
用于防止井斜。
● 钟摆钻具: 在已斜井眼中,钻头以上,切点以下的一段钻铤犹如一个“钟
摆”,钻头在这段钻铤的重力的横向分力——即钟摆力作用下,靠向并切削下侧井壁,从而起到减小井斜角的作用。运用这个原理组合的下部钻具组合称钟摆钻具。
6、钻柱 是指自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。由方钻杆、钻杆、钻铤、
1
接头、稳定器等钻具所组成。
● 井下三器 指稳定器、减振器和震击器。
7、钻进参数 :是指钻进过程中可控制的参数,主要包括钻压、转速、钻井液
性能、流量及其他水力参数。
●钻压: 钻进时施加于钻头上的沿井眼前进方向上的力。 ●转速: 指钻头的旋转速度,通常以转每分钟为单位。
●排量: 单位时间内通过泵的排出口的液体量。通常以升每秒为单位。 ●泵压:泥浆泵运转工作所产生的压力。以兆帕为单位。
●悬重:在充满钻井液的井内,钻柱在悬吊状态下指重表所指轴向载荷称为
悬重(即钻柱重力减去浮力); ●钻重 :钻柱在钻进状态下指重表所指的轴向载荷称为钻重。 ●悬重与钻重的差值即钻压。
●水力参数:喷嘴组合、钻头压降、环空压耗、冲击力、喷射速度、钻头水
功率、上返速度、比水马力、排量。
8、喷射钻井: 利用钻井液流经钻头喷嘴所形成的高能射流充分地清洗井底,使
岩屑免于重复切削,并与机械作用联合破碎井底岩石,达到提高机械钻速的一种钻进技术。
● 喷射式钻头: 钻头体上装有能产生高射流喷咀的钻头。 ● 喷咀组合: 喷射式钻头喷咀数量和直径的选配。
● 喷射钻井工作方式: 在喷射钻井的水力程序设计中,以钻头或某个水力
参数为目标来选择流量及其它水力参数。
9、优化钻井技术: 在科学地分析总结大量钻井数据和资料的基础上,建立相
应的数学模型。据此拟定一整套使质量更好、钻速更快、成本更低的钻井方案。
10、定向井: 沿着预先设计的井眼轨道,按既定的方向偏离井口垂线一定距离,
钻达目标的井。
●从式井: 在一个井场上或一个钻井平台上,有计划地钻出两口或两口以上
的定向井,可含一口直井。
●多底井: 一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。 ● 多目标定向井: 有两个或两个以上目标的定向井。 ● 大斜度井: 最大井斜角在60°~86°的定向井。
● 水平井: 井斜角大于或等于86°,并保持这种角度钻完一定长度的水平
段的定向井。
● 斜直井: 用倾斜钻机或倾斜式井架完成的,自井口开始井眼轨迹首先是
一段斜直井段的定向井。
11、井身质量 井身质量的指标包括:套管下深、水泥浆返高、井径扩大率、井
斜角、全角变化率、水平位移和闭合方位等。
●水平位移:某井段规定点与井口铅垂线的水平距离。
● 靶心: 由地质设计确定的定向井地下坐标点。同义词:目标点。 ● 靶区: 允许实钻井眼轴线进入目的层时偏离设计靶心的规定范围。 ● 井斜变化率: 单位长度井段井斜角变化值。通常以相邻两侧点间的井斜
角变化值与两侧点间井段长度的比值来表示。增斜变化时称增斜率;降斜变化时称降斜率。
● 方位变化率: 单位长度井段方位角变化值。通常以相邻二侧点间的方
2
位角变化值与二侧点间井段长度的比值来表示。
12、测斜
● 磁性单点照相测斜仪 磁力测斜仪的一种。可测量井斜角,所测数据记录
在一张照像底片上。一次下井只能照一张照片,取一组数据。 ● 磁性多点照相测斜仪 其测量原理与磁性单点测斜仪相同,两者结构相似。
不同的是它能在定时器的控制下,每隔一定时间排一张照相照片。从而在预定的井段内多次排照,取得不同井深下的多组井斜和井斜方位数据。
13、随钻测量技术(MWD、LWD)
利用井下测量仪器和地面接收系统,在钻井的同时,将井下地层钻井参数和井眼方向等信息传输到地面的技术。 ●有线随钻测量系统: 用电缆将井下测量仪器接收随钻测量到的信息参数,
在钻进的同时通过电缆传至地面的接收系统。工作时不能转动,接单根时要从钻具内起出测量仪器。可随钻测量井斜角、方位角等参数。
●无线随钻测量系统: 通过钻井液压力脉冲将井下随钻测量器测得的多项
参数采用无线传输传到地面显示系统,它不仅测量井眼方位参数,还可测量钻进参数及地层参数,可对井眼轨道变化适时进行监控和处理。
14、取心
● 转盘钻取心 用转盘带动取心工具钻取岩心的作业。
● 井壁取心 用射孔仪器,向已钻出的井壁发射取心器或微型旋转工具钻取
岩样的作业。
● 密闭取心 在取心钻进中,使用密闭取心液保护岩心不受污染的取心。 ● 保压取心 采用特殊的岩心筒和取心工艺措施,使取出的岩心始终保持在
地层中的原始压力状态。
● 定向取心 能够确定岩心所处地层裂缝的倾角、倾向等要素的取心。 ●取芯收获率:实际取出岩心的长度与取芯进尺之比的百分数。
取芯收获率=实取岩心长度(米)/取心进尺% 15、 钻井液 又称泥浆:用作钻井作业的循环流体。 ● 钻井液分类 根据钻井液连续相的相态而划分;
有以水为连续相的水基钻井液(泡沫除外)、以油为连续相的油基钻井液和以气体为基本介质(气体可为连续相或分散相)的三大类流体。
● 钻井液性能 钻井液具有的适用钻井作业要求的各种性能。主要包括密
度、粘度、动切力、滤饼、滤失量、摩阻系数、PH值等。
● 钻井液柱压力 由钻井液柱的重力引起的压力,其大小与钻井液密度和液
柱垂直高度有关。 ● 压力当量密度 给定深度处的压力除以深度与重力加速度的乘积。 ● 钻井液当量循环密度 钻井液密度与环空压耗密度之和。 16、井控技术
运用现代井控理论、装备和技术,加以科学合理的控制,达到地层——井眼系统的压力平衡的技术。 ●井控工作九项管理制度:
1、井控分级责任制度。2、井控操作证制度。3、井控装置安装、检修、试压制度、4钻开油气层的申报、审批制度。5、防喷演习制度。6、坐岗制度。7、钻井队干部24小时值班制度。8井喷事故逐级汇报制度。9、井控例会制度。 ● 井控装备 控制井内溢流、井喷的地面设备、仪器仪表和工具。主要有防
3
喷系统、套管头、节流管汇、压井管汇、放喷管汇、钻具内防喷工具、液气分离器等。 ● 井控技术操作“四·七动作 在钻进、起下钻杆、起下钻铤和空井等四种情
况下,完成控制井口、防止井喷的七个动作。1、发出警报。2、停。3、抢。4、开。5、关。6、关。7、看。
● 附加压力 确定钻井液密度时,钻井液柱压力超过地层空隙压力的压力值。
油井附加值:1.5—3.5MPa. 气井附加值:3—5MPa。
● 地层破裂压力 某一深度处的地层受压(液柱压力或井口施加压力)发生破
裂时的压力值。
● 地层孔隙压力 地下岩石孔隙内流动的压力。
● 溢流 井口返出的钻井液量比泵入量大,或停泵后井口钻井液自动外溢的现
象。
● 井涌 溢流的进一步发展,钻井液涌出井口的现象。
● 井喷 地层流体(油、气或水)无控制地流入井内并喷出地面的现象。是一
种恶性钻井事故。
● 井喷失控 发生井喷后,无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。 ●钻开油气层后,下列情况需进行短程起下钻检查油气侵和溢流:
a) 钻开油气层后第一次起钻前; b) 溢流压井后起钻前;
c) 钻开油气层井漏堵漏后起钻前;
d) 钻进中曾发生严重油气侵但未溢流起钻前;
e)需长时间停止循环进行其他作业(电测、下套管、下油管、中途测试等)起钻前。
●短程起下钻的两种基本作法:
①一般情况下试起10柱~15柱钻具,再下入井底循环观察一个循环周,循环检测油气上窜速度,若油气侵上窜速度小于提钻时间,便可正式起钻。油气上窜速度计算公式采用“迟到时间法”,同时根据井深附加一定的附加时间,深井(大于4000m)附加时间不宜小于8小时,否则,应循环排除受侵污钻井液并适当调整钻井液密度后再起钻;
②特殊情况时(需长时间停止循环或井下复杂时),将钻具起至套管鞋内或安全井段,停泵观察一个起下钻周期或停泵所需的等值时间,再下回井底循环一周,观察一个循环周。若油气侵上窜速度大于等值时间,应调整处理钻井液;若油气侵上窜速度小于等值时间,便可正式起钻。
●起钻前要进行短程起下钻,并循环观察。如有异常情况,应采取措施及时处理,循环正常后再提钻。起下钻或短程起下钻时应根据井的深浅、裸眼井段
4
的长短、井眼尺寸、钻井液性能以及井下情况控制裸眼井段起下钻速度。发现气浸应及时排除,气浸钻井液未经脱气不得重新注入井内。
●起钻杆时每3柱向环空灌满泥浆,起钻铤要连续灌浆。若灌入泥浆量大于或小于应灌入量,均应停止起钻作业,进行观察。如有溢流,应及时关井求压。如有井漏,应及时采取相应措施。起完钻要及时下钻,检修设备时应保持井内有一定数量的钻具,并安排专人观察井口。
●钻开油气层后,所有车辆应停放在距井口30m以外,必须进入距井口30m以内的车辆,应安装阻火器。 ●溢流处理和压井措施
1) 任何情况下关井,其最大允许关井套压不得超过井口装置额定工作压力、套管抗内压强度的80%和薄弱地层破裂压力所允许关井套压三者中的最小值。在允许关井套压内严禁放喷。
2) 溢流发生后应立即根据关井立压计算压井泥浆密度,并立即组织加重,尽快进行压井作业。压井时应制订预案,并进行风险评估,禁止盲目压井。 3) 钻杆测试、测井、固井、射孔、试油、完井等作业时,要严格执行安全操作规程和井控措施,避免发生井下复杂情况和井喷失控事故。电测时发生溢流应立即停止电测,尽快起出井内电缆,当不具备起出电缆条件,泥浆涌出转盘面时,可以实施剪断电缆,由钻井队队长(钻井公司实行单井项目管理的井,由项目管理组长决定;实行日费制的井,由钻井监督决定)决定何时切断电缆并进行关井作业,测井队应配备电缆切断工具并负责实施剪断电缆工作。不允许用关闭环形防喷器的方法起电缆。
17、压井方法
根据溢流情况和井场条件,进行压井作业时采用不同的加重、循环和压井程序,这些统称压井方法。无论何种方法,在压井过程中都应保持井底压力不变。
● 等候加重法 发现溢流后关井求压,待钻井液加重后,用一个循环周完成压
井,也叫工程师法。
● 二次循环法 发现溢流关井求压后,第一个循环周用原来的钻井液排出环空
中浸污的钻井液,待加重钻井液配好后,于第二个循环周泵入井内压井。也叫司钻法。
●空井压井 井内无钻具的压井方法。空井压井只能采取置换式压井法。 ●置换法压井 向井内挤入定量钻井液,关井使钻井液下落至井底,然后泄掉相应量的井口压力。重复这一过程,直至井口压力降到一定程度,再强行下钻到井底完成压井的作业。也叫顶部压井法。
5
18、钻井井下事故 钻井作业在井内发生的各种事故的总称。按事故性质分卡钻事故、钻具事故、钻头事故、落物事故、井喷事故、固井事故、卡电缆事故等。
●计算卡点 通过管柱拉伸,计算出钻具被卡段顶部的深度。
●测定卡点 通过管柱拉伸测卡仪,测定出钻具被卡段顶部的深度。
●爆炸震动解卡 用电线把导爆索下至卡点处,引爆后利用爆炸震动解卡的方法。
19、固井工程 在钻成的裸眼井筒内下入套管,并在套管与井壁间填注水泥浆,
使能达到封隔地层、巩固井壁、安装井口设备,为继续加深井眼和完井投产创造条件的全部作业。 固井质量
油层固井:包括尾管固井数、防砂填砂口数和正规固井口数 固井:包括技术套管固井和油层固井。
固井质量:地层与套管之间的水泥环封固质量。 水泥返高:固井后水泥在环空的上返高度。 人工井底:检查固井质量时的实测深度。 凡尔位置:阻流环深度。 套管下深(套管鞋深度):管鞋测量深度。
套管试压:固井完成后,交井前进行套管试压的数值。
●悬挂回接固井工艺 利用套管悬挂器先下入一段套管悬挂在上层套管内,进
行注水泥,待固结后再在套管悬挂器处回接至井口的固井方法。
●表层套管 为防止井眼上部疏松地层的坍塌和污染饮用水源及上部流体的
侵入,并为安装井口防喷装置等而下的套管。
●技术套管 是在表层套管和生产套管之间,由于地层复杂或完井所使用的泥浆密度不致压漏地层等钻井技术的限制而下入的套管。
●生产套管 为生产层建立一条牢固通道、保护井壁、满足分层开采、测试及
改造作业而下入的最后一层套管。亦称油层套管。
●尾管 下到裸眼井段,并悬挂在上层套管上,而又不延伸井口的套管。 ●分级注水泥工艺 利用分级注水泥接箍将水泥浆分二次(或三次)注入进内的方法。
20 完井方法
指油、气井钻井工程最后的一个重要环节,主要包括钻开生产层,确定井底完成方法,安装井底及井口装置和试油。
●先期裸眼完井 先下油层套管到产层顶部固井,然后再钻开生产层裸眼开采。 ●后期裸眼完井 钻开产层后,只将套管下到产层顶部,注水泥后裸开采。 ● 射孔完井 将套管下至产层底部固井,然后射孔开采。
●贯眼完井 将带孔眼套管下入产层部位,在产层顶部注水泥返至环空的方法。 ●衬管完井 将套管下至生产层顶部进行固井,然后钻开产层,再下带孔或割
缝套管的完井方法。
21 侧钻 离开原来所钻井眼,从侧面重新开眼钻进。
●裸眼侧钻 在已钻的井眼内,在预定的井深采用定向工艺另钻新井眼的工艺过程。
6
●套管开窗侧钻 在套管上开窗钻新井眼的工艺过程。
●段铣套管侧钻 用磨铣工具磨掉一段套管,使井眼在360℃方向上裸露,便
于井下动力钻具在任何方向侧钻的工具。
22、井口装置 安装在井眼套管柱上端的套管头、钻井防喷器、采油树、油管
头等井口压力控制工具设备的总称。
23、钻井周期 一开钻到完钻的全部时间。
●建井周期 指从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间。包括搬迁安装时间、
钻进时间和完井时间三部分。 ●台月 :720小时为一个台月。 ●钻机月速度(也叫经济钻速):是指一部钻机工作一个台月所完成的进尺。●计算公式为:
●钻机月速度(米/台月)=钻井进尺(包括取心进尺)/钻机台月
●纯钻进时间是指钻头在井底转动,破碎岩石、形成井眼的钻进时间。包括取心而有进尺的时间,不包括划眼、扩眼等时间
●井身质量:包括井斜角、井底水平位移、全角变化率、平均井径扩大率、最大井径扩大率、规定点水平位移六项内容。
●井身质量合格率=井身质量合格的完成井口数/完成井口数×100% ●钻时:钻进一米所用的时间,以分钟为单位。 ●机械钻速; 一小时钻进的米数。 ●机械转速:每分钟所转圈数。
●迟到时间:从钻头到井口的循环时间。
●救援井:为抢救某一口井喷、着火的井而设计、施工的定向井。 ●长曲率半径水平井: 造斜率小于6º/30m的水平井 ●中曲率半径水平井:造斜率在6º~20º/30m之间的水平井 ●短曲率半径水平井:造斜率高达1º~10º/m的水平井
●工程报废井: 由于钻井工程事故,无法钻达地质设计深度而报废的井。 ●井斜角: 沿井眼轴线某一点的切线与铅垂线之间的夹角 。 ●最大井斜(角): 在设计或实钻的井眼轴线上,全井井斜角的最大值。 ●方位角:正北方向线顺时针旋转与井眼轨迹上某点轴线的切线水平投影线重
合时的夹角。
●闭合方位角:在井身水平投影图上经过某一点作一条正北方向线,再作一条向井底方向延伸的切线,从正北方向线顺时针转至该切线的夹角,即为该点的闭合方位角。
●井底位移: 完钻点至井口铅垂线的距离,即在水平投影图上完钻点至井口
的直线长度
●三维定向井井眼轨道:设计有方位角变化的井眼轴线
●靶区半径:靶区圆的半径。 ●靶心距:井眼轨迹偏离目标点的距离。 ●中靶精度:水平井实际的靶半高×实际的靶半宽。 ●造斜点:定向造斜开始的井深处。
●裸眼侧钻:在预定井深用定向工具钻出新井眼的工艺过程。 ●套管开窗侧钻:在套管上开窗钻新井眼的工艺过程。
7
●垂直投影图; 实钻井眼轴线在设计方位线垂直平面上的投影。 ●水平投影图: 井身轨迹投影到井口所在平面上的图。 ●开窗深度:在套管上所开窗口的中间的深度。 ●开窗井斜(角):沿井眼轴线开窗点的切线与铅垂线之间的夹角。 ●开窗方位(角):在井身水平投影图上经过开窗点作一条正北方向线,再作一条向井底方向延伸的切线,从正北方向线顺时针转至该切线的夹角,即为该点的方位角。
●射孔完成井: 固井后测声幅合格作完成井统计。经检验固井不合格,应在补救合格后才算完成井,或经技术鉴定不需补救也算完成井
●裸眼完井: 完钻后接到不下套管的正式通知统计完井,如需打水泥塞,打完水泥塞起钻完计为完成井。
●尾管、筛管、衬管完井: 固井合格、钻开油气层,装好井口计为完成井。防砂井填砂砸铅封起钻完计为完井。
●返工进尺: 返工进尺是指回填、重钻的钻井进尺,重钻至原井深后再计算进尺,但未达到原井深而完井,则未达到部分计人报废进尺。多次重钻多次计算返工进尺,返工进尺不作为钻井进尺上报。
●钻井工程质量合格率: 是综合反映钻井工程质量的指标。必须井身质量、固井质量、取芯收获率、井口质量全部合格。 ●计算公式为:
钻井工程质量合格率(%)=钻井工程质量合格口数/完成井口数×100% ●钻进周期:是指本口井开钻时间起,到本口井完钻时间止的全部时间,但应把中途测试时间、非本企业造成的组织停工时间、自然灾害时间扣除。完钻后又加深钻井的时间应计入钻进时间。
●完井周期: 是指从本井开钻时间起到完成时间止的全部时间。 ●钻井周期=钻进时间+完井时间 ●建井周期=搬安周期+钻井周期
●生产时间:是指正常的钻井工艺所需占用的时间。时间构成关系式如下: 生产时间=进尺工作时间+测井工作时间+固井工作时间+辅助工作时间 ●进尺工作时间:是指与钻井进尺直接有关的所必需的时间,其时间构成关系式如下: 进尺工作时间=纯钻进时间(包括取心)+起下钻时间+接单根时间+扩划眼时间+换钻头时间+循环泥浆时间
●起下钻时间:是指为正常钻进和取心钻进所必需的起钻、下钻时间,除此以外的起下钻时间均不计入。起钻时间是从上提方钻杆开始到起完最后一根立柱,钻头提出转盘面止的全部时间。下钻时间是指从钻头进人转盘起,到下完最后一根立柱,接上方钻杆为止的全部时间。
●接单根时间:是指为正常钻进和取心钻进过程中的接单根时间,包括从上提方钻杆开始,到接上单根后又接上方钻杆为止的全部时间。
●扩、划眼时间:划眼时间指在钻井过程中按照井下需要所进行的每单根之间的划眼时间;
扩眼时间是指取心后的扩大井眼或先用小钻头钻孔、再用符合井眼尺寸的钻头进行扩孔的时间,包括为扩、划眼而进行的起下钻、换钻头、接单根等时间。但不包括处理井下复杂情况的扩、划眼时间。
●换钻头时间:是指正常钻进和取心钻进时,因钻头磨损而引起的更换钻头时
间,从卸旧钻头开始到换装好新钻头,开始下钻为止的全部时间,不包括
8
检查、测量钻头的时间
●循环泥浆时间:是指为取得进尺而必须进行的正常的泥浆循环时间,包括起
钻前和接单根前的泥浆循环时间以及钻进过程中其它正常的泥浆循环时间。如正常扩、划眼中的泥浆循环时间,但不包括电测、固井、下套管前,以及处理事故或井下复杂情况等所进行的泥浆循环时间。
●测井工作时间:是指在钻井过程中按照地质设计要求进行的电测、井壁取心所占用的时间,除此以外的测井时间均不得计入,如事故中的测井等,测井时间包括测井过程中为测井而进行的正常的通井起下钻、循环泥浆、电测解释、资料验收、及测地温梯度所需要的静止时间等。因电测仪器下井遇阻,不能按要求测井而造成的通井起下钻、划眼、循环泥浆等时间,应计入处理复杂情况时间。因电测过程中处理卡电缆、掉测井仪器所占用的时间,应计入事故时间中的测井事故,电测中修理更换电测仪器、等电测车、等电测措施等所占用的时间,都应计入组织停工时间中的等电测时间。
●辅助工作时间:是指钻井过程中除去进尺工作时间、测井工作时间、固井工
作时间以外所必须进行的辅助工作所占用的时间。 具体包括:
A.准备工作时间:是指为了保证正常钻进工作的顺利进行所做的一切准备工作的时间。如:钻开油(气)层之前的调整和更换泥浆、防喷、 防火等准备工作时间,由于设计变更需要的准备工作时间,钻到油(气)层需要观察油、气显示及泥浆变化情况所占用的时间,冬季停工休整、处理事故和处理复杂情况结束后,进入正常钻进之前的划眼、循环、调整、配制泥浆等工作所占用的时间。
B.倒换钻具时间:是指根据工程设计要求和为了合理使用钻具,把井下钻具定期倒换上、下位置,起钻前配立柱或钻至一定深度时,由于钻机负荷限制,需要更换较小直径钻具所需要占用的时间。但利用固井水泥凝固时间所进行的倒换钻具时间不计入。
C.检查工作时间:是指进行岗位责任制检查和交接班检查,以及为了保证安全
生产,对设备、钻具及钻机零部件等进行的定期和不定期的检查更换所占用的时间。
D.取心辅助工作时间:是指为取心而进行的检查装配取心工具、岩心出筒等所
占用的时间。
E.调配泥浆时间:是指在正常的钻井过程中,调整、更换、配制泥浆的时间,
但处理复杂、堵漏所进行配制泥浆时间计入处理复杂情况时间。 F.更换易损件时间(修理时间): 是指更换易损件所占用的时间。如更换绞车刹带片、传动箱链条片、泥浆泵活塞、凡尔、缸套、水龙头冲管、冲管盘根、各种仪表、控制件密封圈、垫圈等。
G.其它辅助时间: 不属于上述各项辅助工作的辅助工作时间。如地质观察取样、校对井架、校对悬重、校正指重表、指重表悬重下降或泵压降低所需的观察判断时间等。
●非生产时间: 是指在钻井过程中影响钻井工作正常进行的时间。包括设备修理时间、钻井事故时间、组织停工时间、处理复杂情况时间和其它停工时间。不影响钻井生产的修理时间、事故时间,不列入非生产时间。
①组织停工损失时间: 是指由于本企业、本部门组织工作不善,物资器材供应不及时或劳动力缺乏等原因而造成的停工时间。
9
②事故损失时间:是指从发生事故或发现有异常情况证实为事故时起,到解除
事故恢复原有状态止的全部时间。钻井事故一般划分四大类:井下事故、机械事故、人身事故和其它事故
在处理事故中又发生新事故,在计算事故次数时,应另算一次;其处理新事故的时间应从发生新事故开始,到恢复原事故状态止所占用的时间。恢复到原事故状态后又继续处理原事故的时间,应计入原事故时间内。 由于对事故处理不当,事故解除后在钻井过程中仍影响钻井,必须停钻处理时,这部分时间应列人事故时间。
●处理复杂情况时间:是指在钻井过程中发生的处理井下复杂情况所占用的时间。具体包括以下几个方面:
A.由于井斜超过规定标准而必须进行纠斜的时间,以及井壁坍塌需回填重钻的时间。
B.处理井漏、气浸、起下钻遇阻、循环泥浆发生故障、泥浆性能变坏进行处理的时间;处理高压水层、盐岩、石膏、井涌、粘土浸的时间。 C.钻井过程中处理跳钻、憋钻及判断事故错误延误的时间。 D.修正井眼时间:下钻遇阻或者所钻的井眼不能下入套管而引起的划眼时间。 E.处理井内键槽时间。
F.侧钻时间:由于处理井下复杂情况难度较大,时间较长,落物难以解除,须侧钻解决所发生的时间,也列入处理复杂情况时间之内。侧钻时间应从打水泥塞或侧钻的准备工作开始计算。在处理事故中发生的侧钻时间,应列入事故时间内。
G.第一次开钻后,套管落井或者井架基础下陷倾斜的处理时间,均属处理
复杂情况。
●在处理复杂情况中发生的修理时间、组织停工时间、事故时间,应分别计入修理时间、组织停工、事故时间之中。
●其它停工时间:是指不属于上述各项停工时间的其它停工时间。 套管、固井指标 基本数据
套管名称:导管、表层套管、技术套管、隔水管、油层套管等。 套管尺寸:套管外径
联入:最上一根套管母接箍顶面(或套管头顶面)至转盘面的距离。 套管下深:套管开始下深、套管终止下深。 产地:套管生产国家。 厂家:套管生产的厂家。
套管:封隔地层,加固井壁所用的特殊钢管。
导管:是指第一次开钻前井口下入的一段管子,用来防止井口坍塌和抬高钻井液返出高度。
双(多)级注水泥法:分两级或多级进行连续或不连续注水泥作业,它是借助于在套管预定位置装有分级箍来实现的,这种方法常用于长封固段固井、潜山裂缝油层的顶部封固、下部漏层井的固井等。
预应力:为抵消水泥浆凝固期间放热、地温及热采时高温对套管伸长的影响,预先给套管施加拉力所产生的拉应力,称为预应力。
尾管悬挂:下尾管时,尾管上部悬挂在上层套管上,叫尾管悬挂。 尾管座底:下尾管时,尾管下部直接与井底接触,叫尾管座底。
预应力固井:对于稠油井,需注入蒸汽以增强其流动性,而结果会使套
10
管伸长,为抵消热采时高温对套管伸长的影响,预先给套管施加拉力使其伸长,所产生的拉应力称为预应力,采用这种方法进行的固井叫预应力固井。
预应实际伸长:预应力固井时,水泥浆凝固期间放热、地温及热采时高温导致的套管伸长。
预应实提拉力:经计算,预应力固井前,对套管所施加的拉力。 原钻机试油:用原来的钻机进行油气测试。
钻杆测试:即中途测试。由专门的测试队伍,用专门的测试仪器由钻杆送入进行油气测试。
第二部分:井下事故和复杂情况判断与处理
井下复杂与事故的处理原则:安全原则, 快捷原则,科学诊断原则、经济原则。 井下事故诊断 复杂 转盘转动状况 钻具运动 泵压变井口流量 机械钻 状态 悬重化情况 变化 速变化 类型 扭矩扭矩 跳蹩不能 上提 下放 下降 上下增 减 不减 无进增加 减小 钻 钻 转动 遇卡 遇阻 升 降 大 少 变 慢 尺 卡钻 A A A 断钻具 A A A A 钻头断落 A A A 钻头井内上 A A B B 落物 钻头下 A A A A 井喷 B B A 转盘转动状钻具 复杂 况 运动 泵压变化情况 井口流量变机械钻速 化 变化 类型 扭矩蹩跳上提 下放 增 缓慢 突 蹩 增 减 失 加增加 钻 钻 遇卡 遇阻 高 下降 降 泵 加 少 返 快 减慢 无进尺 井漏 B A B A B 井塌 A A A B 溢流 A B 泥包 A B A A B A 缩径 B A A B 键槽 B A 牙轮卡死 B A B A 钻头水眼刺 A B 钻头水眼堵 B A B A 11
钻具刺漏 A A B 钻进夹层 A B A A是重要标志,B可做参考。
钻进中产生复杂与事故的主要地质因素 序号 项目 类别 产生复杂的主要原因 主要复杂 性质 可能引发 的事故 1 2 3 含高岭土、蒙托石、云母剥落、掉块等井起下钻阻卡,可泥页岩 等硅酸盐矿物,具有可塑12 壁不稳定 造成沉砂卡钻 性、吸附性和膨胀性。 含石英、燧石块、大小悬粘扣、粘卡、断砂砾岩 蹩、跳、渗漏 殊、泥质胶结的不均匀性。 钻具、掉牙轮 含石英、长石胶结物为铁砂砾岩 极强的研磨性、钻头缩径、掉牙质、钙质和硅质,具有极岩性 粉砂岩 跳钻 轮、掉钻具 高的硬度 有弹性迟滞和弹性后效现起下钻阻卡、卡石膏、岩盐层 象,易蠕动、易溶解、易蠕变、缩径 钻 垮塌 主要成分CaO、MgO和产生漏失、阻卡、碳酸岩层 CO2等有溶解与重结晶形成溶洞与裂缝 卡钻 等作用。 钻速漫、滤饼厚、高密度钻井液中高固相含钻头泥包、严重高孔隙压力 量、恶化钻井液性能,加压差卡钻、井喷 阻卡、井涌、溢地层大井底压差 流 压力 使用堵漏材料,恶化钻井低破裂压力 井漏、堵漏 卡钻、井塌 条件 地层变形产生裂缝加大内井斜、漏失、井褶皱 卡钻 应力,加大地层倾角 塌 地质构造 地层变位产生断裂与破碎断层 井斜、漏失 卡钻 带 影响井下复杂与事故的主要工程因素 序号 项目 主要技术要求 主要作用 套管封固不同压力层系与不稳定地防塌、防卡、防喷、防漏。 1 井身结构 层。 清洗井底、净化井筒、防卡、防钻头钻井泵排量可调,有足够的功率。 泥包。 防蹩、防断。 2 钻井设备 转盘软特性,转速可调。 顶驱。 及时处理复杂,减少卡钻。 固控完好,处理量满足要求。 降低固相含量,改善钻井液性能。
3 4 5 6 7 8 压力级别与地层压力匹配,试压合防喷、节流压井。 格。 根据地层岩性、压力,选择合适的钻钻井液 防塌、防卡、防钻头泥包、提高钻速。 井液类型与性能参数。 根据地层岩性、倾角、钻井工艺条件钻具结构 防斜、防断、防振、防卡、防掉。 选择相应的钻具结构及井下工具。 提供钻进中井下真实动态、信息,准钻井仪表 要求全面准确反映钻井参数。 确及时判断井下情况。 根据地层可钻性选择钻头类型与钻钻头选择 提高钻速,防掉、防跳。 13 进参数。 井控设备 操作技术 严格遵守钻进中各项技术操作规程防止操作失误、违规,使井下情况复和技术标准。 杂化或造成更大事故。 准确判断井下情况,制订正确的处理应急或处减少失误,减少时间损失,提高事故措施,及时分析,修正处理方案,具9 理措施 处理效率和一次成功率。 有多种应急手段。 钻井用器少发生或不发生井下事故,保证顺利质量合格、性能可靠。 10 材与工具 钻进。 一.卡钻 1.粘附卡钻(压差卡钻);先压差后粘附,一般正压差3.5MPa以上易产生粘附卡钻(压差卡钻)。
粘卡的现象:不能上下活动和转动,但开泵循环正常。随着时间的延长卡点逐渐上移。
粘卡的原因;
1) 钻井液性能不好,固相含量高,泥饼质量差,润滑性能差,钻具与泥饼之间的摩阻大;
2) 加入大量重晶石粉,水化不好;钻井液液柱压力大于地层压力,钻井液滤失后在井壁上形成较厚的虚泥饼;
3) 钻具在井内总有一部分与井壁泥饼接触,其间没有钻井液润滑; 4) 有的定向井由于携砂不好或施工时间长情况下,井壁形成了较厚的砂床,增大了钻具与井壁的接触面积;
5) 钻具在井内静止时间长。钻具在地层压力的推动下贴向井壁,增大了与泥饼的接触面积,从而增大了运动时的摩阻力,使钻具在有限的动力下不能自由活动。 粘卡 的预防
①.使用优质钻井液体系,搞好固相控制,降低固相含量和含砂量;定向井、水平井提高钻井液的润滑性能;密度高的井在加重的同时加入相应的润滑材料。
②.当需要加重平衡高压层、在低压渗透层井段形成较大的压差时,要加入相应的固体润滑材料,并加密活动钻具。
③.已经形成砂床的井,要采取通井、划眼、短起下、大排量冲洗等措施清除岩屑床。
④.缩短钻具在井内的静止时间。 粘卡的处理
发生卡钻后,应大排量循环,调整钻井液,达到良好的性能;及时活动钻具,防止卡点上移;
钻井液密度低于1.20g/cm3时,可采取泡油解卡,原油与柴油的比例一般采用2:1;
钻井液密度大于1.20 g/cm3时,可采取泡解卡剂的方法解卡,解卡剂的密度与井内的钻井液密度相同。
计算卡点:先大力活动数次,尽量消除钻杆与井壁的摩阻。用超过钻具原悬重100KN的拉力上提钻具,并在钻具上作记号,作为基准点。然后每增加约100KN上拉一次,记录自基准点到上拉点所增加的拉力增量和拉伸的长度增量。拉力单位按吨,长度单位按厘米。以钻杆外经Φ127mm,壁厚9.19mm为例,其计算公式为:L=K*ΔL/ΔP 其中K=EF/105=715
例:某井于1800米粘卡,钻头直径215mm,钻杆外经127mm,壁厚9.19mm,原悬重540KN,进行提拉后得到拉力增量为600KN,钻具伸长增量为120cm,可视1吨=9.8KN≈10KN
计算:L=K*ΔL/ΔP=10*715*120/600=1430(m) 计算解卡剂(原油用量):
计算公式为:Q=K.π(D2—d2外)H/4+πd2内h/4 式中:Q——解卡剂用量,m3;
K——井径扩大系数,一般取1.2~1.25 D——钻头直径,m; d外——钻杆外径,m; d内——钻杆内径,m;
H——管外浸泡高度,一般要求泡过卡点以上100m
h——管内解卡剂高度,m。根据卡钻的具体情况和预计浸泡时间决定。钻井液密度高的井、加入堵漏材料的井、有砂床的井、钻具中带有稳定器的井预留量要满足较长时间浸泡的顶替量。 施工注意事项
①充分循环钻井液,使钻井液达到井眼稳定和利于浸泡解卡的性能,携净砂子,降低固相含量和含砂量。
②用循环的排量注入解卡剂并顶替,防止窜槽。
③活动钻具的拉力要经常变换,防止长时间在接近的拉力范围提拉造成钻具疲劳破坏。
④浸泡期间刹把不能离人,要随时注意解卡。
⑤顶替钻井液时如出现泵压升高、钻井液返出异常,应停止浸泡,排出解卡剂。⑥浸泡期间专人观察井口,及时发现井口外溢的情况。
⑦排解卡剂中途不得停泵,以防砂子掉块堵塞环空造成憋泵。 二)、开泵憋漏卡钻
现象: 开泵时,泵压基本和平时开泵压力一致或略高于平时的循环压力(这是由于井漏的地层接近地表,破裂压力低的原因),停泵后压力基本回降到零,泵可连续运转,泵压稳定但井口不返钻井液;开泵初期,钻具上下活动正常,转动正常;随着时间的推移,泵入量的增大,活动钻具时出现阻卡现象,停泵后压力表有回压;当继续泵入钻井液时,钻具活动越来越困难,最后卡死。
14
如果在井漏程度还不十分严重时起钻,可起出大部分钻具,起钻初期钻杆内返喷严重,环空灌不进钻井液,起钻和转动有一定阻力但能活动。当钻铤和钻头起至上部井塌的井段时,突然遇卡,钻具放不下去,继续上拔一段距离卡钻。
原因;由于钻井液性能不好;井壁不稳定;快速钻进时钻屑多,停泵时间长;
井眼缩径导致井塌或井眼不畅,起钻拔活塞,下钻遇阻;井眼不畅或开泵过猛造成憋泵,井壁垮塌。反复开泵使大量钻井液憋漏于地层内,井塌进一步加剧,最终导致卡钻。 开泵憋漏卡钻的预防 1)、快速钻进时,要缩短接单根时间。若出现循环中断或其它设备故障需要停泵修理时,要边起钻边检修,修好后再下钻,发现遇阻停止下钻,接方钻杆开泵循环划眼下完所剩钻具。 2)、起钻时若有拔活塞现象,不能硬拔,要下钻至畅通井段开泵循环,处理好井眼再起钻。在下至该井段时,要进行划眼处理。 3)、下钻到底开泵时,要大幅度活动钻具,使井眼内砂子分散,小排量开泵,间断挂泵,配合转动钻具,若发现开泵时有憋泵现象或只进不出,要放掉回压,大幅度活动钻具,然后在正常井段开泵。井口返出正常后再将泵连续运转,泵压稳定后再逐渐加大排量。 4)、若出现憋泵漏失,井口不返,经大幅度活动钻具仍不能消除时,应果断起钻,井漏后起钻中途不得再开泵。 开泵憋漏卡钻的处理
开泵憋漏卡钻属于恶性卡钻,卡钻后不能循环且卡点较高,一般卡点在表层套管鞋附近,这类卡钻只有采取套铣倒扣处理。
钻头离表层套管鞋较近时或一开卡钻时也可以采取偏钻的方式解卡。 三)、沉砂卡钻
现象:钻具活动阻卡严重,不能转动,开泵憋泵,上提卡钻 沉砂卡钻的原因;
钻井液悬浮能力差,砂子下沉;钻遇高压盐水层井涌,钻井液性能严重破坏,高矿化度盐水破坏井壁造成井塌;快速钻进钻屑多,停泵时间长,砂子下沉;钻具刺,造成短路循环,漏点以下的钻屑带不上来,造成卡钻。 沉砂卡钻的预防 ;
1)钻井过程中要应用优质钻井液体系,使钻井液具有良好的悬浮能力,同时要使用好固控设备,清除有害固相;
2) 快速钻进接单根时要快,要采取晚停泵、早开泵的方法,防止砂子下沉堆积,若钻速很快,上提或接单根有阻卡显示时,应进行划眼,增加循环时间; 3) 钻遇高压盐水层时发生井涌时,要加密活动钻具,不能停泵,加重压井; 4) 发现泵压下降,应停止钻进,查明地面原因,若地面高压循环系统无刺漏现象,应立即起钻,防止钻具刺断或沉砂卡钻。
沉砂卡钻的处理;卡钻发生后,若开泵不通,则倒开钻具或用爆炸松扣的方法,尽量将卡点以上钻具倒出,若落鱼较短(部分钻铤和钻头),可下震击器震击解卡。若落鱼较长,采取套铣倒扣的方法解卡。 四)、井塌卡钻
井塌卡钻的现象;井塌后一般有接单根时钻具内倒返钻井液、大块滤饼和未经破碎的岩石脱落、突然发生蹩钻、上提遇卡、泵压升高或憋泵、转盘扭矩增
15
大等现象。卡钻后一般卡点在钻头附近,有时憋泵不能循环。 井塌卡钻的原因;
1)发生井漏后,钻井液液面迅速降低,不能平衡地层,井壁坍塌;
2)钻井液性能不好,不能有效地抑制泥页岩剥蚀掉块;加大量清水处理钻井液,性能变化幅度过大,井壁遭到破坏,导致井塌;
3)已经形成“大肚子”的井眼,大量钻屑和掉块存于“大肚子”井段,若下钻速度过快、开泵过猛、钻井液性能变化过大,都容易引发井塌卡钻。 井塌卡钻的预防 1)、发生井漏后,若只进不出,则立即大排量连续灌入钻井液,并组织强行起钻,钻井液不够时可灌入清水,尽量保持较高的液面。防止大面积井塌。 2)、使用符合井下情况的钻井液体系和性能,防止地层掉块和井塌发生。 3)、进入沙河街组及以下地层后,井壁稳定要求较高,不能加入大量清水处理钻井液,防止井壁遭到严重破坏而导致井塌。 4)、已经形成“糖葫芦”井眼的井,钻井液性能要满足井眼稳定的需要,控制下钻速度,开泵时排量由小到大,间断挂泵,防止开泵时压力激动造成井壁失稳。 井塌卡钻的处理
若发生井塌卡钻,要尽量建立循环,大排量洗井,配合大力活动钻具,将井塌的掉块带出解卡。若不能循环,则进行倒扣或爆炸松扣倒出卡点以上钻具,然后进行震击或套铣倒扣处理。 五)、缩径提卡
现象:起钻至该井段出现遇卡显示,钻具只能下放不能起出,多数伴有拔活塞现象。当钻具接有稳定器时,倒划眼上提有时有憋泵现象。上提的吨位越大,下放越困难。当拉力超过一定数值时,钻具卡住砸不下去。这种卡钻有能循环不能循环两种情况。 缩径卡钻的原因;
钻井液性能不好,泥饼厚,失水大;
固相清除不好,钻井液中有害固相含量高; 施工时间长,泥岩吸水膨胀;
低压砂层滤失量大,在该井段时速度快,没有注意遇卡显示; 在发现遇卡后反复活动时上提拉力过大易造成卡钻。 缩径提卡的预防; 1)、应用优质钻井液体系,性能与地层具有良好的适应性。 2)、使用好固控设备,清除有害固相。 3)、在下部井段钻进,控制钻井液失水,形成良好的泥饼。 4)、起钻至缩径井段,要少提多放,不能起出时接方钻杆循环,调整钻井液性
能冲洗井眼,倒划眼起出钻具,特别是钻具接有稳定器时严禁多拔。 缩径提卡的处理
卡钻发生后,应尽量开泵循环,大排量冲洗,改善钻井液的流动性,清除有害固相,配合下砸钻具,仍不能解卡时,可用解卡剂浸泡解卡。如果卡钻后开泵憋泵,不能循环,则采取倒扣后送震击器震击或套铣倒扣的方法解卡。 六)、落物卡钻
16
现象:不能上提下放和转动,循环正常,泵压正常,拉卡点在钻头处。
落物卡钻的原因:
1)井内已有落物在钻进过程中落下; 2)掉牙轮;
3)套管鞋水泥环脱落;
4)接单根时井口落物等原因使落物到达钻头上,上提钻具时造成卡钻。 落物卡钻的预防
井口操作时严防落物,判断好钻头,防止掉牙轮;表层套管和技术套管尽量缩短口袋;发现遇卡时,少提多放,活动起出钻具 落物卡钻的处理
大排量循环冲洗井眼,配合上提下砸钻具。在500~1500米范围内卡钻时可用地面震击器震击解卡。在碳酸岩地层卡钻时,可用泡酸的方法解卡。如果钻头在离表层套管鞋较近的软地层,可用清水加入烧碱循环冲刷井眼,使井眼扩大解卡。如果卡点在较深的硬地层,其它方法不能解卡时,可倒开钻具送入震击器震击解卡。 七)、键槽卡钻
现象:在卡钻的井段下钻时无遇阻现象,钻进正常,无井眼缩径等现象,每次起钻到该井段都会遇卡,随着井深的增加和时间的延长遇卡现象逐渐严重,能下放不能上提,循环泵压正常,卡钻后循环正常。 键槽卡钻的原因
由于钻具自重产生的力,使钻具在井眼全角变化率较大的井段产生很大水平分力,使钻柱紧靠井壁旋转,起下钻时在此处上下刮拉,逐渐在井壁上磨出一条“键槽”,键槽的直径略大于钻杆接头的外径。起钻时,略大于键槽直径的钻具经过此处,就会发生键槽卡钻。
★在定向井的稳斜段或直井也会发生键槽卡钻,原因是该井段的井径不规则,有大肚子井段和小井眼井段,在长时间施工中,钻具在小井眼井段下井壁磨出键槽,起钻时,略大于键槽直径的钻具经过此处,就会发生键槽卡钻。 键槽卡钻的预防 1)、深井要保证井眼质量,使全角变化率不超过标准,避免出现急弯井眼。 2)、加快钻井速度,减少起下钻次数,减轻钻具与井壁相磨的时间。 3)、定向井定向点及造斜段易形成键槽,要在起钻至该井段时低速慢起,注意
观察遇卡情况,发现有遇卡现象,应倒划眼起出钻具。 4)、再下钻时,钻具中带有键槽破坏器,针对可能出现键槽的井段进行划眼,
消除键槽。 5)、直井和定向井直井段施工时间长,在某井段起钻多次遇卡,下钻无显示,可判断为键槽遇卡,要下入键槽破坏器进行破槽。 键槽卡钻的处理
键槽卡钻后,要尽量大力下砸。在较浅井段卡钻的井,可采用地面震击器震击解卡。较深井段卡钻的井,可倒开钻具,送入随钻下击器下击解卡。解卡后,起出钻具,用键槽破坏器消除键槽。 二、电测遇阻遇卡 浅直井遇阻
原因:较浅的直井一般施工时间短,钻井液稳定性差,地层疏松。容易造成沉砂、井径不规则。电测一般在井壁台阶处和井底沉砂处遇阻。
17
处理: 如果是井底附近沉砂遇阻,则通过提高钻井液粘度、切力,提高携岩能力和稳定井壁的能力,消除遇阻。一方面将井内钻屑携带上来,另一方面使井壁尽可能少地剥落,落入井内的岩屑不至于沉淀集中。
如果是井壁不规则造成的遇阻,则用端部锋利的工具将遇阻井段反复通拉,破坏井壁的上台阶。或用键槽破坏器对该井段进行修整。 深直井遇阻遇卡
原因:深直井电测遇阻的原因较多,例如:
——由于施工时间长,上部地层易吸水膨胀的地层井径变小,起钻速度快时易造成拔活塞,井壁失稳;
——沙河街地层易剥蚀掉块,形成锯齿型井眼;
——油、气、水层没有压稳,起钻后地层流体侵入井内,污染钻井液。 ——密度高的井同时存在低压沙层,由于地层压力小于液柱压力,对于电缆和仪器产生吸附作用;
——井壁掉块多,钻进时有部分掉块不能携至地面,起钻后掉块滑落至小井眼处等,都会造成电测遇阻或遇卡。 处理:
上部地层缩径或井壁失稳造成的遇阻,一般要下入简化的钻具结构,对该井段进行划眼,冲洗修整井壁,钻井液性能要保持流动性好,具有较强的冲刷能力。将遇阻井段划畅通后钻具下至井底循环,起钻时要控制速度,防止造成抽吸。
对于锯齿型井眼造成的电测遇阻,要用修整井壁的工具队有台阶的井段进行修整。破除井壁台阶使之尽量平滑,可采用上提下放或者转动划眼的方式。钻井液性能以保持井壁稳定为主。
对于低压沙层由于压差作用发生的电测阻卡,可加入塑料微珠、玻璃微珠、石墨粉、原油等润滑剂,增加仪器与井壁之间的润滑。同时要通知测井队,减少电缆和仪器在井内的静止时间。 浅定向井在定向段、斜井段遇阻遇卡
原因: 较浅的定向井其造斜点也浅,地层疏松,极易在开泵时水功率的作用下或转动的情况下产生台阶;斜井段有的地层是十分疏松的沙层,易冲蚀形成大井眼;上述井段易发生电测遇阻。在造斜点以下的增斜井段,易发生卡电缆,主要是地层软,电缆易勒入地层内。
处理:━━在定向段电测遇阻时,要用端部锋利的工具将遇阻井段反复通拉,破除井壁台阶。但是,在通井时要特别注意,软地层造斜段下钻遇阻极易出新眼,如果在该井段下破除井壁台阶的工具遇阻,千万不能转动转盘划眼,要起钻换弯钻杆用公锥导引找回老眼并反复通划消除台阶。
━━在斜井段电测遇阻,可下入修壁器或键槽破坏器修整井壁,使之平滑。
━━如果电测遇卡,可将修壁器或键槽破坏器接至钻具中段,在通井至井底时,工具通过遇卡井段,在遇卡井段反复上下通拉井壁,消除电缆勒出的键槽。
━━钻井液性能要满足稳定井壁、悬浮岩屑的要求,防止过度冲刷。 深定向井在定向段、斜井段遇阻遇卡: 原因:
深定向井同样有深直井电测遇阻的诸多因素,另外,还有造斜段的台阶、
18
斜井段的井径不规则、大斜度井下井壁岩屑床、井身轨迹变化大等都会造成电测遇阻。 处理:
斜井遇阻除根据遇阻情况采取与直井同样的措施外,还要根据定向井的具体情况采取如下措施:
1)造斜段台阶、斜井段的井径不规则一般用修壁器或键槽破坏器修整。 2)大斜度井下井壁岩屑床可通过短起下钻和调整钻井液的流变性,大排量洗净来消除。
3)井身轨迹变化大的井段可用键槽破坏器反复划眼使之尽量平滑。
4)调整钻井液性能,使之满足稳定井壁、悬浮性好、流变性好、失水小等要求。 三、划眼
当井眼出现缩径、井塌、砂桥等情况,起钻遇卡、下钻遇阻时,必须进行划眼,使井眼恢复畅通后方能进行下一步作业。但划眼是一项技术性较强的作业,掌握不好就会造成划出新眼、憋漏地层、卡钻等复杂情况。因此,要严格遵守划眼的技术措施,又要灵活运用,才能达到理想的效果。 东营组及以上地层划眼:
东营组以上地层,粘土含量高,易造桨和吸水膨胀,可造成泥饼厚、砂子糊井壁,起钻易拔活塞井塌,下钻遇阻划眼。另外,快速钻进中突发机械或井下故障,强行起钻后,由于钻井液性能不好,砂子悬浮不住,井壁不稳定,下钻也会遇阻划眼。
遇到这种情况,要起钻换简化的钻具进行划眼,例如用光钻杆+尖刮刀(公锥)进行划眼,不能用钻头和钻进的钻具结构进行划眼(严禁用动力钻具和取芯筒划眼),以防划出新井眼。公锥要削成笔尖形状,旁边焊钳牙进行扩孔。划眼时,遵循“一通、二冲、三划眼”的原则,排量由小到大,防止憋泵。 开泵:
开泵时找井眼畅通的井段,低速转动转盘,多次合泵,观察井口返出情况和泵压回零情况。如出现多次合泵仍不见井口返出,泵压不能回零,大幅度活动钻具仍不能消除的现象,则不能继续开泵,应起钻至畅通井段再开泵。当井口返出正常后,逐渐提高循环排量,冲洗井眼。 钻井液:
如果钻井液性能为深部钻进时的性能,粘度高、切力大、失水小,流动性差,则加清水稀释钻井液,增大其冲刷井壁的能力,保持钻井液低粘度、低切力、流动性好。 划眼:
遇阻时如果通不下去,不能加压连续转动划眼,要采取点放拨划的方法,间断轻合转盘。先小排量划眼,方入划到底再开大排量冲洗井眼。 憋泵时:
如果下划时憋泵,原地循环时泵压也升高,钻井液进多出少,地层发生漏失,则停泵大幅度活动钻具,找出钻井液回吐特别严重的点,转动转盘小排量开泵。如果憋泵严重,活动钻具不能解决问题,则起钻至畅通井段,即起钻不拔活塞、起钻过程中环空液面下降的井段再开泵。循环冲洗正常后再进行划眼。
对于明化镇底部和馆陶组顶部严重井塌的井段,要稳扎稳打,逐根反复划眼,
19
巩固一段前进一段,不能冒进。
进入沙河街地层时,要改变钻井液性能,使其能适应下部地层的需要,不能用划上部地层的性能继续往下划。 沙河街组及以下地层划眼
沙河街组地层较硬,且易剥蚀掉块,划眼时要调整好钻井液性能,流动性好但失水不能太大。
1、开泵:下部地层划眼时,要在遇阻井段以上的畅通井眼处开泵循环,充
分巩固上边的井眼,然后进行划眼。在划眼过程中,要注意不能憋泵,防止在泵压作用下井壁进一步垮塌。
2、如果是因钻井液性能不好,泥饼厚,井壁钻屑多造成的划眼,则用光钻杆带公锥或尖刮刀进行划眼,以减少憋泵。如果井眼严重缩径,平时钻进中砂子返出少,在划眼时可注入一段清水对井眼进行冲洗。这种井要使钻井液有一定的冲刷能力。
3、如果是井壁严重坍塌,形成大肚子、小井眼。下钻时在小井眼以上与大井眼交接处遇阻,则用光钻杆带钻头划眼,在小井眼以上的大肚子形成的砂桥处,先大排量循环,冲洗井眼,再用小排量划眼,尽量把掉块打碎,再用大排量冲洗,携至地面。如果划过的井眼钻具提起后又放不下去,则用小排量反复划,直至把井内的掉块碾碎带上来。在划眼的同时,要加入降失水剂,巩固井壁,防止继续掉块。这种井眼要在划眼到底后适当调高钻井液粘度和切力,降低失水,提高稳固井壁能力,防止过度冲刷。 4、每次开泵要避开井壁不稳固的井段,防止将井壁憋垮。
5、起下钻控制速度,防止压力激动,防止钻具激烈碰撞井壁。 定向井造斜段划眼;
定向井的造斜段划眼,要以活动钻具冲通和循环冲洗为主,配合拨划,不能连续转动转盘划眼,防止划出新眼。在动力钻具下钻遇阻时,要起钻换划眼钻具进行划眼,千万不能用动力钻具划眼。
第三部分:监督现场工作内容
一、 钻井工程监督资质条件
1)具有较丰富的法律法规知识和钻井工程施工经验,遵纪守法、廉洁奉公、公道正派、协调能力强。
2)具有较强的事业心和责任感,忠于职守,钻研业务、勇于负责和开拓创新,具有科学的工作态度和艰苦奋斗精神。
3)掌握钻井专业基础理论和专业技术知识,基本掌握钻井新技术和新工艺,了解相关专业技术知识。
4)掌握钻井专业的技术标准、操作规程、各种管理制度及规范。 5)具有较强的组织、协调现场钻井工程作业施工的能力。 6)具有一定的现场生产、技术实践经验,能及时解决钻井作业中的工艺技术问题。掌握钻井工程技术,懂得与钻井相关的工程技术,如固井、钻井液、中途测井、试油作业等知识。懂钻井设备、钻井液净化设备、电气设备、井控设备的工作原理、性能、规范等。
7)掌握一般地质常识,明确本井的勘探目的和地质情况,满足地质录井
20
要求,能够配合地质监督取全取准各项资料。
8)具备一定的计算机操作能力,语言、文字表达能力较强。 9)了解环境保护的政策法规,施工作业中减少环境污染。 二、 钻井监督岗位职责:
1、 负责钻井工程设备、人员资格、施工队伍素质的审查工作。
2、 负责钻机安排、各次开钻、完井及钻井工程资料的检查验收工作。 3、 巡回监督检查设计执行情况、钻井合同执行情况,严把工程质量和施
工进度关,重大施工、事故、复杂的处理必须在现场。
4、 对探区的钻进速度、工程质量、事故复杂进行分析研究,提出适应的
技术措施及处理意见的建议。
5、 组织钻井新技术、新工艺的推广应用工作。 6、 参与单井钻井承包合同的签订与结算工作。
7、 建立钻井工程台账、工作日志、积累施工原始资料。 8、 协调钻井与其他勘探队伍的关系。 9、 负责完钻井的交接工作。
10、 负责现场安全环保的监督检查工作。 11、 完成项目(副)经理安排的其他工作。 钻井工程监督现场监督内容
—、负责一开及以后的分次开钻检查验收工作,乙方具备开钻条件后,由乙方提出开钻验收申请,经理部及时组织开钻检查验收工作,验收内容包括: 1).、设计、合同
检查设计、合同是否到位;现场技术交底会是否召开;一开技术措施是否制订并且贯彻。 2 )、人员组成、数量
检查钻井队主要干部是否换人;人员是否配齐。 3 )、 井控操作证
检查井队井架工以上各岗位是否按规定持有有效的井控操作证。 4)、 岗位上岗证 检查司钻操作证、安全学习卡、特殊工种操作证持证情况,证件是否过期。 5)、 钻井设备
核实钻井设备配置与中标标书中承诺的是否一致,钻机安装应严格执行该钻机的安装标准,保证安装质量,实现平、稳、正、全、牢、灵、通,油、气、水、电、汽五不漏。天车、转盘、井口中心在同一铅垂线上,偏差小于10mm,动负荷试运转2h正常。井场设备安装要以井控为中心,放喷压井管汇方向不得有任何影响压井作业的设备和障碍物。震动筛罐区安装位置不得影响节流管汇的安装,罐区与井架大腿之间不得小于7m。地面高压管汇经过25Mpa/1h条件下的流动试压并验收合格。泥浆净化设备安装及运转情况良好,循环罐区直读式液面标尺齐全、规范。 6)钻井工具、一开工具是否齐全、完好。 7)材料准备
钻井材料是否准备充分,加重剂达到设计要求储备量。 8 )井控设备
核实井控设备类型是否与设计相符;有无出厂试压合格证;安装和试压达到井控条例和设计要求与否。
21
9) 钻井仪表、计量器具
钻井各类仪表是否齐全、完好。 10 ) 废水坑、垃圾坑
废水坑、垃圾坑容积是否与设计相符。
以上各项内容检查合格后签发开钻通知单,达不到开钻要求,不准许开钻。 二.负责钻井施工中的不定期常规检查工作,检查内容: 1 ) 主要管理、技术人员变动与否 2 )设计执行与否
施工中采取的生产技术措施、选用的各类材料与设计有无冲突。 3 )施工进度图及泥浆密度曲线 施工大表、四条曲线是否绘制并张贴于值班房,进度与当天日报井深相符,数据是否真实、正确。 4 ) 钻井班报、坐岗记录
工程班报、坐岗记录是否按时填写;填写内容是否齐全、准确;井队干部签字与否。 5)随钻井史记录
井史资料输入(钻井日志、钻时等数据)是否进行到前一天。 6 ) 随钻压力监测
DC指数压力监测是否进行到当天日报井深;回归出的地层压力曲线是否正确。
7 ) 地层破裂压力
检查地破试验是否达到设计要求,做出了地层破裂压力、裂缝重张压力、瞬时停泵压力和裂缝重张压力;关井压力提示牌按要求固定和填写;各种泥浆密度下的最大关井压力计算是否正确。 8 ) 井斜监测情况及防斜措施
检查井队是否每250~300米测斜一次,是否制订了科学合理的防斜措施。 9 ) 岩芯收获率
检查取芯收获率是否达到标准:① 三叠系、二叠系、石炭系地层取芯收获率≥92%;②第三系白垩系、侏罗系地层取芯收获率≥85%;③八道湾地层取芯收 获率≥75%;④公认的破碎灰岩及松散的砾岩、油砂取芯收获率≥60%;⑤综合取芯收获率≥90%。对达不到标准的及时找出存在的问题并予以解决。 10) 以井控为中心的标准化安装
检查落实防喷器、节流压井管汇安装、试压情况、防喷管线的联接、长度、固定和放喷坑是否达到要求。对检查出的问题,视情况限定乙方整改的时间,并进行认真的复查。
三.负责钻井施工过程中的不定期安全环保检查 1 ) HSE监理工作日志
HSE监理是否尽心尽则,有无发现各类隐患,工作日志填写情况。 2 )井控设备使用情况
井控设备运转情况是否良好;有无损坏、漏油之处;井队是否定期进行了自检自查和保养,井控装置活动记录本有无记录。 3 ) 井控设备试压情况 检查井控设备试压记录,是否达到设计要求;试压记录有无安全监理签字。 4) 防喷演习情况
22
通过实战防喷演习和演习后的讲评会,检查每个岗位对防喷知识的掌握情况;检查逢五逢十的防喷演习制度落实情况;是否进行了四种工况下的防喷演习。 5) 钻开油气层审批报告
在进入目的层前50米,是否完成了打开油气层审批工作;审批手续是否齐全。
6 ) 井控例会制度
检查有无井控例会记录;是否定期召开。 7 ) 干部24小时值班制度
落实干部跟班情况;有无干部值班表。 8) 井场废液、废渣的排放
井场废料堆放面积应小于25m²,堆放于井场右侧;杜绝设备发生油水跑、冒、滴、漏现象,废液排入废水池;废水坑容积与设计是否相符;钻井岩屑堆放于指定地点或岩屑坑。 9) 生活污水、垃圾的排放
生活营地必须有规范的排水沟和污水池,污水池规格与设计相符;每两栋营房中间设置一个垃圾桶,生活垃圾要集中处理或深埋处理。 四.负责协调各施工单位之间的工作关系 五.负责完井验收工作
1)检查取芯收获率是否达到标准。 2)、检查完井质量
a)用标准通径规通井至人工井底。
b)油管丈量准确,并按下入顺序做好记录。
c)管内外不冒油气水,经声幅检查,油气层段封固良好,层间不窜,管内无水泥,水泥外返高度符合设计要求,(返高有误差时,其主要目的层应封固良好)。
d)油层套管接箍上表面不得高于自然地平面20厘米,也不能低于地面,采油树安装正直,稳固、部件齐全,手轮方向朝北,井号用油漆书写。
e)井场以井口为中心15米半径范围内,井场平整,无油污,无泥浆,无积水,基地平整,无生活垃圾。
f)油层套管清水试压合格。试压标准:
套管外径φ127~177.8mm,试压15Mpa,30min 内压降不大于0.5Mpa为合格。
套管外径φ244.5mm,试压10Mpa,30min 内压降不大于0.5Mpa为合格。 3)、井身质量达到标准。
A、最大井斜角与井底最大水平位移标准见表1 表1 井深 最大井斜角 井底最大水平位移 (m) 优质 合格 优质 合格 ≤1000 ≤1o15' ≤3o00' ≤20m ≤50m ~2000 ≤3o00' ≤5o00' ≤40m ≤80m ~3000 ≤5o00' ≤7o00' ≤70m ≤100m ~4000 ≤7o00' ≤9o00' ≤110m ≤120m ~5000 ≤8o00' ≤11o00' ≤120m ≤140m ~6000 ≤9o00' ≤13o00' ≤130m ≤160m 23
断层井、距断层线200米以内的井、地层倾角30o以上的井,合格井井斜标准在表1的基础上再放宽2 o,优质井井斜标准放宽1 o,井底位移再增加10米。 B、最大全角变化率标准见表2 表2-1 井深(m) 井段 1000 2000 3000 (m) 优质井 合格优质井 合格井 优质井 合格井 井 ≤1000 1o30' 1o40' 1o30' 1o40' 1o15' 1o15' ~2000 1o40' 2o10' 1o40' 1o40' ~3000 2o00' 2o10' 表2-2 井段 井深(m) (m) 4000 5000 6000 优质井 合格井 优质井 合格井 优质井 合格井 ≤1000 1o00' 1o00' 1o00' 1o00' 1o00' 1o00' ~2000 1o15' 1o15' 1o15' 1o15' 1o15' 1o15' ~3000 2o00' 2o10' 2o00' 2o00' 2o00' 2o00' ~4000 2o10' 2o30' 2o10' 2o15' 2o10' 2o15' ~5000 2o15' 2o30' 2o15' 2o30' ~6000 2o30' 3o00' 注:全角变化率以电测井斜、方位的资料为计算依据,每25米计算一点,如有连续三个计算点超过表2中数值,为不合格井。 C、井径扩大率标准
优质井:非油层井段平均井径扩大率不大于15%,油层井段平均井径扩大率不大于10%(计算方法以加权平均法)。
合格井:①白垩系地层,平均井径扩大率≦30%;②侏罗系地层,平均井径扩大率≦25%;③三叠系地层,平均井径扩大率≦25%;④二叠系地层,平均井径扩大率≦20%;⑤石炭系地层,平均井径扩大率≦15% 。 4)、完井井口装置规格与设计相符,配件齐全,按设计试压合格。 六、钻井资料 1)、 井史规范,内容齐全,数据正确,附带井史盘。 2)、单井井史卡片和基础数据表数据齐全、正确。 3)、开钻通知单、检查表、生产指令、测井作业记录单保存完好、无缺损。 钻井工程监督室内工作和程序
1)井位条件下达后,参加井位现场踏勘,及时编制新井钻井工作流程。 2)根据工作进展情况及时上网填写探临日报。
3)进行邻井资料的摸底,了解地质特点和钻井施工难点。 4)参加钻井工程设计讨论,并提出讨论方案供与会者参考。
5)按照新疆油田最新版井控细则,对钻井工程设计进行逐条逐项审查,并交设
24
计室整改,完成后送交项目经理部主管领导和勘探公司主管领导审批。 6)每口新井,在开钻前必须编制钻井质量监督计划。
7)对完钻井资料进行验收。分析,对单井工程进行队伍业绩考核。 8)完成项目经理部的各种日常工作和项目经理部领导安排的临时任务。 三、钻井工程监督现场工作内容和程序 一开验收程序
1、检查钻井承包方的各种证件(油田市场准入证、安全施工许可证)、人员资质(包括井控作业证、HSE培训证、特种作业证等)。
2、掌握钻井设计,掌握施工井的地质目的、工程特点、钻井液的要求。根据本井的地质特点、工艺特点、施工难度,结合该井的具体情况,制定施工中注意事项,编制重点突出、针对性较强的监督计划。
3、监督检查钻井承包方按设计及合同要求配齐性能良好、压力匹配的全套防喷压井装备及材料。
4、监督检查钻井承包方按新疆油田公司2006版井控细则进行安装、现场试压、回厂检修及试压。 二、三开验收
1、依据设计及《石油与天然气钻井井控规定》和新疆油田分公司井控实施细则的要求进行现场监督检查验收。对存在的严重影响质量、安全的问题,要求施工单位订出整改方案,并监督实施,填写开钻通知书和开工检查表。 2、监督钻井队严格按钻井设计中规定,组装井口、节流管汇等。试压数据符合设计中规定,填写过程管理记录表。
3、检查钻井队各种应急预案和HSE两书一表编制情况。 钻井过程监督
1、检查承包单位应达到《石油与天然气钻井井控规定》中的井控工作九项管理制度和新疆油田分公司井控实施细则的要求进行操作。旁站监督(驻井监督)井口防喷器组、压井与节流管汇、套管的试压过程。根据设计要求旁站监督(驻井监督)地层破裂压力试验。监督防喷演习过程。
2、检查重晶石及重浆的储备符合设计和新疆油田分公司井控实施细则的要求。3、检查钻井队钻井班报表、泥浆班报表、坐岗记录、井控资料填写、保存要达到新疆油田资料填写及存档的要求。
25
4、进行现场检查,根据检查出问题的严重程度,有权责令其立即整改、限期整改等。如有屡教不改者,有权建议有关职能部门取消其在新疆油田承包钻井任务。
5、油层保护方面,钻开油气层前和油层段钻进中,及时取样化验并掌握化验结果,对泥浆性能达不到油层保护要求的,要求立即调整泥浆性能。对油层保护有特殊要求的井,要掌握油层保护材料的检测和送井情况。
6、固井监督方面,配合固井监督召开固井协作会。参加固井施工分析会,检查固井施工数据。 检查设备和井眼准备,检查套管规格及其附件。检查下套管措施。检查固井队提供的水泥浆化验数据和固井施工设计。旁站监督固井作业。根据现场提供的电测资料,了解固井质量。 7、发现质量安全隐患,要求立即整改,下达整改通知单。
8、发生工程事故(或复杂情况),参加其原因分析和制订处理措施会。督促钻井队恢复正常后24小时内,提交工程事故(或复杂情况)分析报告。 9、重点井、复杂井、特殊工艺井等钻井施工作业时驻井监督,及时解决现场出现的各种复杂情况。
26
监督现场知识及钻井作业规范
一、 直井井身质量项目 Q/SY 1052-2007(Q/CNPC 52-2001 ) 、
SY/T5088-2002
1. 井底水平位移S,m
2. 井身规定点水平位移SZ,m 3. 最大全角变化率Gm ,º/30m 4. 最大井斜角αm,º
5. 平均井径扩大率Cp,% (推荐值) 6. 最大井径扩大率Cm,% (推荐值)
二、 直井井身质量要求 直井井底水平位移 完钻井深井底水平位完钻井 移(m) 深(m) (m) ≤1000 ≤1500 ≤2000 ≤2500 ≤30 ≤40 ≤50 ≤65 ≤3000 ≤3500 ≤4000 ≤4500 井底水平位完钻井深 移(m) (m) ≤80 ≤100 ≤120 ≤140 ≤5000 ≥5000 井底水平位移(m) ≤160 ≤200
对于有特殊要求的井,应在设计中注明,以设计要求为准。 直井最大井斜角 井深(m) 探井最大井 斜角(º) ≤1000 ≤2000 ≤3000 ≤4000 ≤5000 >5000 <3 <4 <5 <6 <7 <6 <9 <7 27 生产井最大 <2 <3 <4 <5 井斜角(º) 对于有特殊要求的井,应在设计中注明,以设计要求为准。 直井分井段最大全角变化率(按连续三点计算) 井深(m) 井段(m) 1000 2000 3000 4000 ≤1000 ≤2000 ≤3000 ≤4000 ≤5000 >5000 ≤1º40´ - - - - - ≤1º15´ ≤2º10´ - - - - ≤1º15´ ≤1º40´ ≤2º10´ - - - ≤1º ≤1º15´ ≤2º ≤2º30´ - - 5000 ≤1º ≤1º15´ ≤2º10´ ≤2º15´ ≤2º30´ - 6000 ≤1º ≤1º15´ ≤2º10´ ≤2º15´ ≤2º30´ ≤3º 直井井径扩大率(推荐值)
油气层固井水泥封固段平均井径扩大率应小于10%; 非油气层固井水泥封固井段平均井径扩大率应小于15%; 最大井径扩大率应小于30%。 定向井井身质量项目
1.最大全角变化率Gm ,º/30m 2.靶心水平距Sn,m 3.井眼轨迹符合率Sr,%
4.靶心垂直距ΔH,m (特殊需要) 5.靶心空间距R,m (特殊井)
6.平均井径扩大率Cp,% (推荐值) 7.最大井径扩大率Cm,% (推荐值) 钻井工程管理规定--油勘字〔2005〕226号 1.定向井中靶率100%
2.薄油气层水平井单井钻遇率不低于85%
二. 下钻作业
下钻前准备
1. 起完钻后,要立即下钻,严禁空井检修设备和停工。
2.如果长时间检修设备,尽可能多下钻柱,但不能下至裸眼里,同时关好封
井器。
3.检查钻头类型、尺寸、喷嘴水眼和钻具组合与设计相符。
4.入井工具要进行测绘,记录其长度、最大最小外径、内径、扣型等。确保所有入井工具都能通过。 5.下钻之前,应安装好防磨套。 下钻操作
1. 偏磨、压弯、螺纹损坏和有裂纹等工具不得入井。 2.钻柱在裸眼中的静止时间要小于3min。
3.钻柱装有止回阀时应定深度向钻具内灌钻井液,每下500~1000m灌满一次。
4.下钻时要有专人观察并记录钻井液返出情况
5.井口不返钻井液,应停止下钻,观察井口液面,发现液面下降,向环空灌满钻井液;同时起钻到正常井段,按井漏程序处理。
6.钻柱内返钻井液,判断是井涌还是环空不畅。若是井涌,按井控程序处理;若环空不畅,应及时循环钻井液。
7.下钻遇阻时以提为主,严禁强压。遇阻超过100kN(216mm井眼)时严禁强行下钻。
8. 根据起出的前只钻头和稳定器的磨损情况,结合地层特点,判断井眼欠尺寸的可能性。
9.在裸眼井段遇到下列情况之一,需考虑分段循环钻井液: A.裸眼段发生过井漏
B.起钻时有遇阻、遇卡井段 C.钻井液静止24h以上
D.钻井液性能欠佳,特别是静切力较大 E.井下要进行特殊作业 钻进作业
1.采用不带稳定器的钻具组合钻水泥塞和套管附件。
2.接单根时,钻具静止时间不应超过3min,上提下放距离不小于3 m。 3.按设计要求进行地层破裂压力试验,试验压力极限为套管抗内压强度的80%。
4.在进入油气层前50m~100m,按照下步钻井的设计最高钻井液密度值,对裸眼地层进行承压能力检验。
5.按设计要求测斜,在正常情况下也必须进行测斜。
6.每钻进48h或进尺150m~200m,应短起下钻;发现阻卡现象,应加密短起下钻;每次短起下钻都应起到安全井段。
7.维护钻井液密度在设计范围内,不得修改设计钻井液密度。但发生突发事件时例外。
8.按照地质设计提供的地层孔隙压力,选择钻井液密度,并根据随钻监测的地层压力值及时调整。
A.油层附加0.05—0.1g/cm3(或1.5—3.5 MPa) B.气层附加0.07—0.15g/cm3 (或3.0—5.0 MPa)
C.钻井液必须进行净化处理,按设计要求控制固相含量。
D.发现气侵应及时排除,气侵钻井液未经排气不得重新注入井内。 E.若需对气侵钻井液加重,应在气侵钻井液排完气后停止钻进的情况
28
下,严禁边钻进边加重。
F.严格执行钻开油气层前的申报审批制度等井控管理9项制度。 9.钻进中发生井漏应:
A.将钻具提离井底、方钻杆提出转盘,以便关井观察。 B.采取定时、定量反灌钻井液措施,保持井内液柱压力与地层压力平衡,防止发生溢流。
C.其后采取相应措施处理井漏。
10.在每只钻头开始钻进前以及每日白班开始钻进前进行低泵冲试验。 以下情况应进行低泵冲试验:
① 每次倒班时 ② 起钻前循环时
③ 钻井液密度和性能发生变化的任何时候 ④ 水力参数发生变化的任何时候
停钻条件
1.遇到天气等不可抗力因素,停止钻进,坐挂好钻柱,关好防喷器。 2. 发生以下情况,必须暂停钻进并进行相应的分析和处理: A.钻井液性能达不到要求; B.排量不够; C.井底不干净; D.井下情况不正常; E.钻屑返出不正常;
F.接单根时,上提下放阻卡; H.发生溜钻、顿钻、干钻; J.发生严重跳钻;
K.钻头泥包,有严重的抽吸现象; L.泵压下降或上升超过2MPa;
M指重表、泵压表失灵或录井仪器、设备有故障; N.静态悬重减少20kN以上;
发生以下溢流预兆时:
A.钻时不正常降低或钻进放空;
B.钻井液密度不正常降低,粘度上升或降低; C.钻井液返出量增加; D.泵压下降;
E.槽面出现油花或闻到H2S气味; F.气测显示异常。
发生溢流,必须停钻、停泵、关井;按井控程序操作。 发现溢流立即关井,怀疑溢流关井观察判断 。 随钻分析和处理
1. 采用dc指数法、声波时差法等随钻预测地层压力。
2. 随时对地层岩性、钻压、扭矩、钻时、成本等进行综合分析,把握好起钻时间。 3. 在钻进过程中,应关闭与开发部门协商确定的邻近注气、注水井,并按要求泄压、停注。
四. 起钻作业
29
起钻前准备
1. 钻井液性能应符合设计要求;以正常排量循环钻井液一周。后效正常:油气上窜速度小于50m/h。固井前起钻,油气上窜速度小于10m/h,特殊井或保护油气层的需要为10-30m/h。(国家安全生产监督管理总局:石油天然气安全规程:AQ2012-2007,2007.4.1 实施)
2. 井斜超过35的定向井、水平井和大位移井,控制磨阻在设计范围之内。
3. 在复杂井段钻进100m以上或纯钻时间达到24h以上,根据具体情况确定是否进行一次起钻前的短起下钻。
4. 在起出高压地层前进行至少5-10立柱的短起下钻,再循环钻井液,观察流体是否侵入,并依情况调节钻井液密度。 5.下列情况下必须进行短起下钻作业
1.钻开油气层后第一次起钻前 2.溢流压井后起钻前
3.钻开油气层井漏堵漏后或尚未完全堵住起钻前 4.钻进中曾发生严重油气侵但未溢流起钻前 5.钻头在井底连续长时间工作中途需刮井壁时
6.需长时间停止循环进行其它作业(测井、下套管、下油管、中途测试等)起钻前
起钻操作
1. 在裸眼井段、复杂井段起钻和起前10(15)立柱,钻井监督必须在钻台上。
2. 钻柱在裸眼中的静止时间要小于3min。
3. 每起出3~5立柱,灌一次钻井液,并做好记录。
4.钻头在油气层中和油气层顶部以上300m井段内起钻速度不得超过0.5m/s。 5. 起钻要平稳,遇卡以下放为主,严禁强提硬拔,在起钻悬重的基础上只能附加50 -150kN(参考值) ; 起钻后钻头分析和空井处理
1.必须对起出的钻头进行测量、分析。
2.定期起出防磨套并进行检查,确定是否更换防磨套。 井斜测量
测斜(Q/SY 66-2003)
1.测量前要调整钻井液性能,至少循环一周以上。 2.测斜期间,要保持钻柱上下活动,范围应大于3m,钻柱静止时间要小于3min。 3.下列情况要推迟测斜: A.钻井液性能不好 B.井眼状况不正常
C.钻柱悬重和泵压异常
轨迹控制测斜间距一般要求(Q/SY 66-2003)
– 直井
• 测斜间距≤200m
• 开眼或易斜井段加密测点 – 定向井
30
• 直井测斜间距≤100m
• 定向、扭方位井段或防碰井段测距≤30m • 增斜、降斜井段测距≤50m • 稳斜井段测距≤80m – 水平井
• 直井段测距≤100m • 造斜点以下井段:
长半径测距≤20m, 中半径测距≤10m, 短半径测距应当加密 特殊情况应当加密
五. 通井作业 以下工况必须通井
1. 电测前后 2. 下套管前 3. 中途测试前后
4. 处理完井下事故后
通井原则和作业
1.采用原钻柱通井。
2.不用带有弯度的钻具和刚性特强的钻柱通井。
3.通井过程中的阻卡段和电测显示的缩径段必须划眼通过,且在通井起钻前,必须短起钻至最浅的阻卡点上50m。
4.有下列情况之一的裸眼井段,在通井中途必须分段循环钻井液:
① 裸眼段发生过井漏;
② 起钻时有遇阻遇卡现象; ③ 钻井液静止24h以上;
④ 井内钻井液性能差,特别是静切力较大; ⑤ 井下要进行特殊作业。
5. 钻进过程中划眼
1. 新钻头距井底一个单根时; 2. 单根钻完后,接单根前;
3. 软硬夹层变化段、断层前30m; 4. 单根钻时小于20min的井段;
5. 因检修设备或其它原因停钻后重新钻进时。
6. 通井过程中划眼
1. 井底以上一个立柱
2. 起下钻及电测时遇阻遇卡井段
3. 起钻后发现钻头磨损变小所钻的井段
7. 划眼原则
1. 划眼原则:一通、二冲、三划眼;停泵通、大排量冲、小排量划。2. 在松软、破碎地层、断层处和增斜、降斜段划眼时,防划出新井眼。
3. 带弯接头或弯马达的钻柱组合不可加压划眼。
六. 测井协作
31
井眼准备
1. 测井前调整钻井液性能,充分循环钻井液,使井内钻井液均匀、性能稳定。
2. 在起钻过程中发生井下落物或落鱼事故,禁止先电测后处理事故。 钻井队
1.根据测井队预计到井时间确定起钻时间,禁止空井长时间待测。 2.测井施工中禁止电焊和启动大功率电器设备。 3. 专人坐岗观察井口钻井液返出情况,以防溢流。
4. 如果24h内未能测完井,应根据实际情况确定是否需要通井。海上高压油气层测井时,井内钻井液静止一般不超过24h,否则应通井。(AQ2012-2007)
5. 电测完毕,应立即下钻通井,按通井规程作业,并处理钻井液。 电测发生溢流时:
1.应尽快起出井内电缆。
2.若溢流量将超过规定值,则立即砍断电缆按空井溢流处理。 3.不允许用关闭环形防喷器的方法继续起电缆。 测井队
1. 准备好电缆切割刀、穿心打捞工具等,电缆切割刀应放在钻台上。 2. 电测遇阻遇卡井段,测井队应记录在案并通报钻井监督。
3. 测井队要绘制每次入井测量仪器串的结构尺寸图以备查,并在起出后检查、校核。
七.定向井作业
1. 测量过程中钻井监督必须进行旁测、旁读。
2. 所有仪器在合同期内第一次使用前及每隔半年,应到具有资质检测单位进行精度检验。
3. 测斜间距:见前面(直井段小于等于100m,稳斜段小于等于80m,造斜、扭方位井段小于等于30m,增、降斜段小于等于50m,必要时加密测点。)
4. 轨迹数据测量间距不大于30m,最后一个测点距井底部不大于30m。
5. 短曲率半径水平井斜井段测量间距不大于2m。 6.测量井段距套管鞋、下套管的邻井或填埋的落鱼段最短距离在8m范围内,或存在金属矿等强磁干扰的情况下,应采用陀螺仪测量井斜、方位。
7.对下井钻具、工具及配合接头,必须保证仪器能顺利下入。 8.带弯接头或弯马达的钻柱组合遇阻不可加压划眼。
定向井常见问题及预防处理 常见 可 能 原 因 问题 地层太软 造斜率 弯接头度数太低 太低 井径扩大 预防与处理方法 增大钻头水眼或减小排量, 降低泵压 增加弯接头度数 调整钻井液性能 32
工具面波动大 水泥塞太软 马达结构性能 弯接头标线反向 钻具刚性太强 常见 问题 可能原因 单向逐步调节工具面,保持工具面相对稳定 增加水泥塞强度,采用小钻压低机械钻速的方法 选用短本体马达,更换轴承处横向间隙太大的马达 弯接头下井之前,丈量弯接头标线处的接头长度以及标线对边的长度,校核接头方位 尽量少用钻铤, 增加侧向力, 换刚性小的钻铤 预防与处理方法 33 增斜 率太 低 增斜钻具组合不合要调整增斜钻具组合 求 降低转速, 增加钻压 钻压太低 造斜终井斜太小 导向马达弯角太低 工具面波动大 使造斜终井斜大于8° 增加导向马达弯角 单向逐步调节工具面, 保持工具面相对稳定 方位 偏差 太大 与预计漂移方向相反 扭方位 测量仪器故障角差、磁更换仪器,校核输入参数, 扭方位 偏角输错 增加提前角 地层严重漂移 地层较浅、较软和较疏设计时尽量避开 松 开泵冲,停泵通, 划一段,冲、通一段 划眼措施失误 钻出 新井 眼 轨迹过渡段、扭方位多短起下钻,修复井壁 段、地层交接面 大刚性钻具组合下钻用小刚性钻具组合通井 遇阻 造斜、增斜时使井斜、方位变化平缓,控制在设计和许可变化狗腿较大 范围内 八、 钻井取心作业 钻井取心质量控制
A.现场取心要五准:取心层位准、取心深度准、岩心长度准、顺序准和岩心观察描述准。
B.钻井监督必须掌握工具性能、结构、装配质量标准和操作要求。 C.每取一筒心必须进行分析,每取心一口井必须有取心总结。 取心准备 井眼准备
A.井身质量与钻井液性能符合钻井设计要求。
B.井下无落物、无漏失、无溢流,井壁稳定, 起下钻畅通无阻。 设备和仪表检查
A.钻井设备和仪表性能良好,保证取心期间不停钻。 B.选用加压式取心工具时,立管上部需设置投球丝堵。 取心工具检查
A.取心工具下井前按规定探伤。井场工具应有检验合格证。 B.严格丈量取心工具各部件。
C.检查钻具与接头的内径,保证取心专用钢球能顺利通过。 D.工具组装后,应保证岩心爪座底端面与钻头内台肩面有足够的轴向间隙;自锁式取心工具为8mm~13mm,加压式取心工具为15mm~20mm。 取心工具报废标准
A.螺纹有5扣以上磨尖,3扣以上碰坏,弧长超过10mm,不能修复者。 B.接头和螺纹经探伤内部有伤,不能修复者。 C.内外岩心筒本体出现凹坑、深度超过2mm者。 下钻
A.下钻遇阻超过40kN,开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放;否则起钻通井。 B.下钻距井底0.5m~1m时(松软地层可在2m以上),循环钻井液,冲洗内筒,清洁井底。
C.准确丈量方入。 取心钻进
A.取心前必须在开泵转动钻具情况下,校对指重表。
B.钻进中无特殊情况不停泵、不停转,钻头不提离井底。如蹩跳严重应及时调整钻进参数。
C.仔细观察泵压变化,记录钻时,发现异常情况应果断处理。 起钻
A.起钻前井下无溢流。 B.割心完毕立即起钻。
C.起钻速度要适当,操作平稳。
D.起钻过程中应及时向井内灌满钻井液。 E.起钻过程中注意防止“拔活塞” 井下情况判断及处理
A.取心过程中认真做好钻时记录,仔细观察钻速、泵压、转盘扭矩的变化,准确判断井下情况。
B.钻时变化是判断卡心与否的重要依据。一般钻时增加到正常钻时的1.5倍时应引起重视,必要时可加密钻时记录并分析,判断是否卡心。
C.钻时剧增,其后出现较快钻速,易造成一种已转入正常取心钻进的假象。对这种情况要做认真分析,防止对已出现的卡心误判。 D.一旦判断为卡心,应果断割心起钻。 取芯钻进故障分析 地面 原因分析 处理建议 现象 34
1.钻头切削刃损坏或磨损,在钻头底面切割成突然 一道凹形槽 升高 2.外来材料、污物堵塞岩心筒 3.内筒脱扣,落在钻头体上 1.取心钻头损坏 逐渐 2.钻头底面开始磨出凹形槽,逐步加深切断流升高 道3.水道完全堵死以后,扭矩也随之增加 泵压 波动 下降 内筒岩心受卡,致使钻头忽而钻空,忽而钻在岩石上,扭矩也不稳定 内筒有堵塞,岩心不能进入内筒,造成钻头钻空,无进尺 逐渐 钻杆、钻铤、岩心筒刺漏 下降 地面 现象 原因分析 1. 每小时检查一次钻井泵冲数,校核排量和泵压,若有变化,首先确定钻井泵是否有问题,钻具有无刺漏 2. 当钻在岩心上时,压力波动大约比正常情况高出或降低35 1.4MPa左右。遇到表内左边的现象,应立即割心起钻,否则有可能损坏钻头和岩心 处理建议 突然成倍岩心受卡,入筒受阻产生磨心,返出岩屑细 增加 钻时 逐渐1.地层变化,由软到硬 增加 2.钻头用旧,切削刃磨钝,返出岩屑变细 判断清楚,立即割心起钻 分析原因,妥善处理 转盘负荷轻,扭矩可能卡心。 判断清楚,立即割心起钻 小,几乎不波动, 振动筛上返出岩屑井下有金属落物 起钻打捞或磨铣 中有金属碎屑 – 起钻岩心分析 症状 原因分析 送钻不均匀,转速不合适:钻压大,直径粗;转速高,直起直径粗细不均匀 径细 出岩顶部直径粗,端面粗糙 取心前未修平井底,造心时钻压偏大,未形成“和尚头” 心割心前未按操作要求办,未恢复悬重,未从根部割断岩心,形根部未形成雏形 井底有“余心”;若无余心,则为硬性拔断而没有形成“和状 尚头”
表面不光滑,有螺旋状钻进期间,内筒有转动现象 刻痕 表面不光滑,水侵严重 钻井液滤失量过大,岩心在钻井液中浸泡时间过长 岩心爪与内筒鞋配合不好,岩心爪在第一次割心时外露太自内筒鞋翻出,磨损,多,接单根钻进时,岩心爪外翻,卷至内筒鞋上,再次割岩卡不住岩心 心时,岩心爪收不拢 心爪 岩心爪与内筒鞋卡住,岩心爪失去弹性,岩心太软、太松岩心爪收不拢 散 先卡心,然后导致轴承卡死;轴承弹子破碎;轴承弹子跑轴承卡死 36 道断裂;轴承被钻井液中的污物卡死 含硫化氢油气井安全钻井 重要概念
●H2S阈限值:几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的H2S在空气中的最大浓度,为15 mg/m3 (10ppm)。[SO2 为5.4 mg/m3(2ppm)]。 ●H2S安全临界浓度:工作人员在露天安全工作8h可接受的H2S 最高浓度,为30 mg/m3(20ppm)。
●H2S危险临界浓度: 达到此浓度时,对生命和健康产生不可逆转或延迟性的影响,为150mg/m3(100ppm)。
●H2S 分压:在相同的温度下,一定体积天然气中所含H2S单独占有该体积时所具有的压力。
●含H2S 天然气: 指天然气的总压等于或大于0.4MPa,而且该气体中H2S 分压等于或高于0.0003MPa;或H2S 含量大于75 mg/m3(50ppm)的天然气。 ●“三高”井:高压、高含硫和高危地区油气井。
高压油气井是指以地质设计提供的地层压力为依据,当地层流体充满井筒时,预测井口关井压力可能达到或超过35MPa的井。
高含硫油气井是指地层天然气中硫化氢含量高于150mg/m3(100ppm)的井。 高危地区油气井是指在井口周围500m范围内有村庄、学校、医院、工厂、集市等人员集聚场所,油库、炸药库等易燃易爆物品存放点,地面水资源及工业、农业、国防设施(包括开采地下资源的作业坑道),或位于江河、湖泊、滩海和海上的含有硫化氢(地层天然气中硫化氢含量高于15mg/m3(10 ppm))一氧化碳等有毒有害气体的井。 ●H2S腐蚀影响因素 环境因素
水:水是发生H2S应力腐蚀所必需的。 浓度: H2S浓度升高,材料发生开裂的临界应力降低、裂纹扩展速度增加。 PH 值:PH 值降低,材料发生开裂的时间缩短;当PH 值大于9时,未
发现开裂。
温度:室温(20-65℃)开裂的倾向最大。
CO2:降低了油气田环境的PH值,增大了H2S应力腐蚀的敏感性。 H2S腐蚀影响因素
材料因素
碳含量增高对钢材的耐应力腐蚀不利。 强度:应力腐蚀性能随强度升高而变坏。 冷加工:降低了材料抗腐蚀的性能。
焊接:未回火的焊接处极易发生H2S应力腐蚀
人员防护
1. 监督应具备的技术水平 2. 基本要求
A. H2S及SO2的危害性、特征和特性;
B.正确使用和保养防硫化氢、二氧化碳的呼吸设备、包括实践操作演练; C.对受害者的救援技术和急救方法; D.限制空间和封闭设施的进入程序。 3. 现场技术知识
A. H2S及SO2的来源和暴露征兆; B. H2S及SO2监测仪器的使用、效验和维护及监测系统警示信号的辨认;
C. H2S及SO2预防设备实际的操作和维护程序;
D. 施工场所和作业的应急预案,特别是紧急集合区的位置、危险区域、风向判断及逃生路线选择。
4. 特殊要求
A. 应急预案中监督的职责 B. H2S对设备的影响
C. 钻遇H2S之前对钻井液的处理
硫化氢监测
① 监测仪器和设备
当硫化氢的浓度可能超过在用的监测仪器的量程时,应在现场准备一个量程达1500mg/m3 (1000ppm) 的监测仪器。
二氧化硫在大气中的含量超过5.4mg/m3 (2ppm) (例如在产生二氧化硫的燃烧或其他操作期间),应在现场配备便携式二氧化硫监测仪。 应指定专人保管和维护监测设备。 ② 固定式硫化氢监测系统
固定式硫化氢监测系统应能同时发出声光报警,并能确保整个作业区域的人员都能看见和听到。
③ 监测传感器至少应在下述位置安装
– 方井
– 钻井液出口管口、接收罐和振动筛 – 钻井液循环罐
– 司钻或操作员位置 – 井场工作室
– 未列入进入限制空间计划的所有其他的硫化氢可能聚集的区域
④ 便携式硫化氢监测仪
– 作业现场应至少配备便携式硫化氢监测仪5台。
⑤ 监测设备的检查、效验和检定
– 监测设备应由有资质的机构定期进行检定。
– 固定式监测仪一年校验一次;便携式监测仪半年校验一次; – 主要测试参数:
① 满量程响应时间。 ② 报警响应时间。
37
③ 报警精度。
– 在超过满量程浓度的环境使用后重新校验;在极端湿度、温度、灰尘和其他有害环境的作业条件下,校验的周期应缩短。
– 检查、效验和测试应做好记录,并妥善保存,保存期至少一年。 – 设备警报的功能测试至少每天一次。
⑥ 钻进油气层的检测
– 钻入油气层时,应依据现场情况加密对钻井液中硫化氢的测定。
⑦ 预探井的检测
– 在新构造上钻预探井时,应采取相应的硫化氢监测和预防措施。
呼吸保护设备基本要求
– 当环境空气中硫化氢浓度超过30mg/m3 (20ppm) 时,应佩戴正压式空气呼吸器。正压式空气呼吸器的有效供气时间应大于30min。 – 正压式空气呼吸器应放在作业人员能迅速取用的方便位置。陆上钻井队当班生产班组应每人配备一套,另配备一定数量作为公用。海上钻井作业人员应保证100%配备。
– 正压式空气呼吸器每次使用后都应进行清洁和消毒。需要修理的正压式空气呼吸器,应作好明显标记并将其从设备仓库中移出。 – 含硫油气井钻井作业之前,应确认作业人员的身体状况良好并熟悉正压式空气呼吸器的使用方法。
– 应对正压式空气呼吸器加以维护并存放在清洁、卫生的地方,以避免损坏和污染。
– 对所有正压式空气呼吸器应每月至少检查一次,并且在每次使用前后都应进行检查,以保证其维持正常的状态。月度检查记录(包括检查日期和发现的问题)应至少保留12个月。
井场及钻井设备的布置
– 钻前工程前,应从气象资料中了解当地季节的主要风向。
– 井场值班室、工程室、钻井液室、消防器材室等应在井场主要风向的上风方向。
– 井场内的引擎、发电机、压缩机等容易产生引火源的设施及人员集中区域宜布置在井口、节流管汇、天然气火炬装置或放喷管线、液气分离器、钻井液罐、备用池和除气器等容易排出或聚集天然气所有装置的上风方向。
– 发电房、锅炉房在上风方向。发电房距井口30m以上;锅炉房距井口50m以上;储油罐距井口30m以上、距发电房20m以上的位置。
– 确定井位任一侧的临时安全区的位置时,应考虑季节风向。当风向不变时,两边的临时安全区都能使用。当风向发生90゜变化时,则应有一个临时安全区可以使用。
– 应将风向标志设置在井场及周围的点上,一个风向标应挂在工地上的人员以及任何临时安全区的人员都能容易地看得见的地方。安装风向标的可能的位置是:绷绳、工作现场周围的立柱、临时安全区、道路入口处、井架上、消防器材室等。风向标应挂在有光照的地方。
⑧ 对可能遇有硫化氢的作业井场应有明显、清晰的警示标志,并遵守以下
38
要求:
– 井处于受控状态,但存在对生命健康的潜在或可能的危险[硫化氢浓度小于15mg/m3],应挂绿牌;
– 对生命健康有影响[硫化氢浓度为15mg/m3~30 mg/m3],应挂黄牌; – 对生命健康有威胁[硫化氢浓度大于30 mg/m3] 应挂红牌。
⑨ 当井口周围环境硫化氢浓度超过临界浓度时,未参加应急作业人员应撤离至安全区内。
⑩ 测井车等辅助设备和机动车辆应尽量远离井口,宜在25m以外。未参加应急作业的车辆应撤离到警戒线以外。 ⑪ 在钻台上、井架底座周围、振动筛、液体罐和其他硫化氢可能聚集的地方应使用防爆通风设备(如鼓风机或风扇)以驱散工作场所弥漫的硫化氢。 ⑫ 钻入含硫油气层前,应将机泵房、循环系统及二层台等处设置的防风护套和其他类似的围布拆除。寒冷地区在冬季施工时,对保温设施可采取相应得通风措施,以保证工作场所空气流通。 ⑬ 防喷设备的选择
– 环形和闸板型防喷器及相关设备应具有防硫功能,并进行专门检查及测试。
– 在高含硫、高压地层和区域探井的钻井作业中,在钻遇油气层前上应安装剪切闸板。
– 钻具中应装回压阀等内防喷工具。在井漏等特殊情况下,可以不装内防喷工具,但应装其他形式的内防喷工具。
⑭ 井控装置的安装
– 放喷管线应至少装两条,其夹角为90°~180°,管线拐弯处的弯头夹角不应小于120°,并接出距井口不少于100m;若风向转变时,至少有一条能安全使用,以便必要时连接其他设备(如压裂车、水泥车等)做压井用。
– 液气分离器、除气器的管线出口接至距井口50m以远有点火条件的安全地带。
– 防喷器大修时,若进行了焊接、补焊、堆焊等工艺,则应在其后做大于620℃的高温回火处理。
⑮ 管材
– 所有管材应选用适合用于硫化氢环境的材料。 – 应选用规格化并经回火的较低强度的管材(例如J55或L-80油管,E级和X级的钻杆)
– 对于高于 646.25MPa(95000psia)屈服强度的管材,应淬火和回火。
– 在没有使用特种钻井液的情况下,高强度的管材(例如P110油管和S135钻杆)不应用于含硫化氢的环境。
⑯ 井用材料
– 对材料的选择
① 钻井设备的制造材料应具备抗硫应力开裂的性能。
② 材料应有材质合格证及用户抽检结果报告等适用性文件。 ③ 非金属密封件,应能承受指定的压力、温度和硫化氢环境,
39
同时应考虑化学元素或其他钻井液条件的影响。
– 钻井液
① 维持钻井液的pH值为9.5~11,以避免发生能将硫化氢从钻
井液中释放出来的可逆反应。
② 在使用除硫剂时,应密切监测钻井液中除硫剂的残留量
⑰ 地质设计的特殊要求
– 在设计书中标明探井周围3km,生产井井位2km范围内的居民住宅、学校、公路、铁路和厂矿的位置,并详查距井口500m范围内的居民和其他人员(学校、 医院、地方政府、厂矿等)。
– 油气井井口距高压线及其它永久性设施不少于75m。距居民不少于100m;距铁路、高速公路不少于200m;距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危场所不少于500m;
– 在煤矿、金属和非金属矿等非油气矿藏开采区钻井,还应标明地下矿井、坑道的层位、分布、深度和走向及地面井位与钻井、坑道的关系。
– 含硫地区应注明含硫地层及其深度和预计硫化氢含量。
– 在江河干堤附近钻井应标明干堤、河道位置,同时应符合国家安全、环保规定。
⑱ 钻井工程设计的特殊要求
– 若设计硫化氢分压大于0.3kPa 时,应使用抗硫套管、油管等其他管材和工具。
– 在地下矿产采掘区钻井,井筒与采掘坑道、矿井通道之间的距离不少于100m; 套管鞋深度应大于开采层底部深度100m以上。 – 高压含硫地区可采用厚壁钻杆。
– 不允许在含硫油气层进行欠平衡钻井。
– 钻开高含硫地层的设计钻井液密度,其安全附加密度在规定的范围内(油井0.05g/cm3~0.10g/cm3,气井0.07g/cm3~0.15g/cm3)时应取上限值;或附加井底压力在规定的范围内(油井1.5MPa~3.5MPa,气井3.0MPa~5.0MPa )时应取上限值。
⑲ 应储备井筒容积0.5倍~2倍的,密度值大于在用钻井液密度0.1g/cm3以上钻井液。 ⑳ 应储备满足需要的钻井液加重材料。 应储备足量的除硫剂。
在钻开含硫地层前50m,应将钻井液pH 值调整到9.5以上直至完井。若采用铝制钻具时,pH值控制在9.5~10.5之间。 一〇. 井场安全
– 在开始作业前、生产经营单位、承包公司、服务公司和其他与工作有关的代表应讨论有关油气井的数据和将要执行的作业的有关事项,并以合同形式明确各方的安全责任。
– 在安装设备之前,生产经营单位或用合同形式委托的单位及代表应提供硫化氢应急预案,并与钻井和服务公司代表一起审查该预案。
– 生产经营单位应审查钻井和服务公司的“应急预案”,以保证在硫化氢紧急情况下的响应协调。
40
一一. 对来访者的管理要求
在进入危险区之前应向来访者简要介绍有关出口路线、紧急集合区位置、适用的警报信号和在紧急情况下的响应方法和个人防护设备的使用。 只有在受过培训的人员随同下,才允许这些人员进入危险区。 在紧急情况下,应立即撤离这些人员。 1. 日常检查
在每天开始工作之前,井场监督应实行日常检查(应包括但不限于下述检查项目)。
– 已经或可能出现硫化氢的工作场地 – 风向标
– 硫化氢监测设备及警报(功能试验) – 人员保护呼吸设备的安装 – 消防设备的布置 – 急救药箱和氧气瓶
– 钻井液储存
– 当可能曾经暴露在硫化氢环境中的钻井液储存在钻井液罐、起下钻灌浆罐、钻井液储备罐或其他罐中时,应极其小心。
– 储存的钻井液与某些材料(残余的或添加的)之间的化学反应也会产生硫化氢。当人员进入任何容纳有或曾经容纳过储存的钻井液的封闭的或通风不畅的地点时,应采取合适的安全预防措施。 – 被污染的钻井液应以安全的方式进行处理。
– 特别预防措施
– 在钻井作业期间,如放喷、拆卸井口设备和起下管柱、循环钻井液等,应采取特别预防措施,以避免残存其中的硫化氢释放出来造成危害。
– 为避免无风和微风情况下硫化氢的积聚,可以使用防爆通风设备将有毒气体吹往期望的方向。
– 应特别注意低洼的工作区域,如井口方井,由于较重的硫化氢或二氧化硫在这些地点的沉积,可能会达到有害的浓度。
– 当人员在达到硫化氢危险临界浓度[150mg/m3]的大气环境中执行任务时,应有接受过救护技术培训的值班救护人员,同时应备有必要的救护设备,包括适用的呼吸器具。
受限制空间的进入
对进出已知或潜在硫化氢危险的封闭设施应特别注意。进入受限制空间时应有一个受限制空间进入许可证。许可证至少应注明:
– 注明作业场地,许可证签发日期和使用期限; – 保证安全作业的特殊检测要求和其他条件;
– 进行持续监测,以确定硫化氢、氧和可燃气体浓度不会导致起火和伤害作业人员的身体健康; – 生产经营单位其他特殊规定。
– 硫化氢和二氧化硫防护演习
– 除了对人员进行硫化氢及二氧化硫培训外,还应定期举行应急演习。这些应急演习应包括应急程序所必需的步骤。 – 人员培训和应急演习的纪录文件应保存至少一年。
41
– 硫化氢着火源控制
– 强制执行“不准吸烟”的规定;
– 在危险区使用的任何电器设施等均应满足防爆要求;
– 禁止装备有催化转化器的车辆在十分接近井口的地方作业,除非采取了措施保证该地安全而没有产生火花的可能;没有参与应急作业的车辆应在远离井口的警戒线以外;
– 在离井口30m以内的所有内燃机的排气管上,应安装火花捕捉器或等同的设备;
– 将明焰烘箱、明火、焊接作业或其他可能的火源(电动工具、无线电通信等)限制在指定的区域; – 钻井作业中的特殊要求
– 严格按设计的钻井液密度执行,未经设计修改的申报、审批
程序、不得修改设计钻井液密度,但不包括下列情况: – 发现地层压力异常
– 发现溢流、井涌、井漏时
– 若出现上述异常情况,应关井求压,及时调整钻井液密度或压井,同时向有关部门汇报。
– 利用钻井液除气器和除硫剂控制钻井液中硫化氢的含量在50mg/m3(33.3ppm)以下,并随时对钻井液的pH 值进行监测。 – 在油气层中进行起钻前,应先进行短起下钻。
– 钻头在油气层中和油气层顶部以上300m长的井段内的起钻速度应控制在0.5m/s 以内。 – 井场内严禁烟火。 – 特殊作业
– 取心作业
– 在从已知或怀疑含有硫化氢的地层中起出岩心之前应提高警惕。在岩心筒到达地面以前至少10个立柱,或在达到安全临界浓度时,应立即戴上正压式空气呼吸器。
– 当岩心筒已经打开或当岩心已移走后,应使用移动式硫化氢监测设备来检查岩心筒。在确定大气中硫化氢浓度低于安全临界浓度之前,人员应继续使用正压式空气呼吸器。
– 在搬运和运输含有硫化氢的岩心样品时,应提高警惕。岩样盒应采用抗硫化氢的材料制作,并附上标签。
– 油气井测试作业
– 只有经硫化氢防护培训合格的人员才能参与作业。
– 实施作业的主要人员数量应保持最低。作业过程中,应使用硫化氢监测设备来监测大气情况,正压式空气呼吸器应放在主要工作人员能迅速而方便取得的地方。
– 在开始作业前,应召开钻井及相关工作人员参加的特殊安全会议,并特别强调使用正压式空气呼吸器、急救程序及应急反应程序。 – 应在保证人员安全的条件下,排放和(或)燃烧所有产生的气体。对来自储存的测试液中的气体,也应安全地排放。
– 在处理已知或怀疑有硫化氢地层的液体样品过程中,人员应保持警惕。处理和运输含硫化氢的样品时,应采取预防措施。样品容
42
器应使用抗硫化氢的材料制成,并附上标签。
– 弃井作业
– 用水泥将产生或可能产生危险浓度硫化氢的整个地层封死,并按有关规定和程序实施弃井作业。
一三. 海上作业
海上含硫油气井作业时,应急预案中增加以下 项目:
– 培训:所有人员都应熟悉应急逃生路线的位置和逃生设备的应用; – 所有人员撤到上风位;
– 海上设施的医护人员和安全监督应熟练使用氧气复苏设备;
– 平台应对可燃气体和硫化氢的浓度加以监测,确保直升机的安全起降;在可能情况下应使船舶和直升机从上风方向接近现场。 – 当钻井、油气井服务、生产和建造作业中有两种或两种以上的作业需要同步进行时,必须强调这些作业之间的协调。应指派一个人担任同步作业的负责人,协调应急事项。
– 应急管理
在含硫油气井的钻井作业前,钻井各方人员都应掌握应急预案的相关内容。应急预案应考虑硫化氢和二氧化硫浓度可能产生危害的严重程度和影响区域;还应考虑硫化氢和二氧化硫的扩散特性。 1. 应急预案的内容(应包括但不限于)
– 应急组织机构、职责 – 应急人员的岗位职责 – 环境调查报告
– 应急设备、物资、器材的准备 – 应急演练、评估和修订计划 – 现场监测制度
– 应急情况报告程序 – 应急技术方案与措施 – 应急实施程序
人员撤离程序 点火程序
– 相关方的联络人员与联络方式
2. 井队应急预案应增加内容
– 应急抢险设备、设施布置图 – 井场警戒点的设置及职责 – 人员救护措施
– 井场与生活区逃生线路图及简易交通图 – 周边情况的信息收集及联系电话
3. 机构和职责
– 应急预案中应包括钻井各相关方的组织机构和负责人。 – 并明确应急现场总负责人及各方人员在应急中的职责。
4. 应急响应
– 当H2S浓度达到15mg/m3(10ppm)时应启动应急程序,现场应: – 切断危险区内不防爆电器的电源。
43
– 派专人观察风向、风速,以便确定受侵害的危险区。 – 安排专人佩戴正压式空气呼吸机到危险区检查泄漏点。 – 非作业人员撤出安全区。
– 保持对环境中H2S浓度的监测。
–
当H2S浓度达到30mg/m3(20ppm)的安全临界浓度时,按应急程序应:
– 戴上正压式空气呼吸器。
– 切断作业现场可能的着火源。
– 向上级(第一责任人及授权人)报告。 – 指派专人至少在主要下风口距井口100m、 500m、 1000m处进行H2S监测,需要时监测点可适当加密。 – 实施井控程序,控制H2S泄漏源。
– 设立警戒区,任何人未经允许不得入内。 – 撤离现场的非应急人员。 – 清点现场人员。
– 通知救援机构,救护人员进入戒备状态。 当井喷失控,按应急程序应:
由现场总负责人或其指定人员向当地政府报告,协助当地政府做好距井口500m范围内居民的疏散工作,并根据H2S浓度的监测情况决定是否扩大疏散范围。 – 关停生产设施。 – 请求援助。
当井喷失控,井场H2S浓度达到150mg/m3(100ppm)的危险临界浓度时,按应急程序应:
– 现场作业人员应按应急预案立即撤离井场。
– 现场总负责人按应急预案的通讯表通知(或安排通知)其它有关机构和相关人员(包括政府有关负责人)。
– 由施工单位和生产经营单位按相关规定分别向其上级主管部门报告。
5. 应急联络
考虑到与相关方应急联系和报告的需要,应准备和保存一份应急通信表。根据应急通信表的内容制成联络框图,作为应急预案的一部分:
– 应急救援服务机构 – 政府机构和联系部门 – 其他相关单位与承包商
在采取控制和消除措施后,继续监测危险区大气中的硫化氢及二氧化硫,以确定在什么时候方能重新安全进入。 6. 培训和演习
模拟应急程序的训练和演习是作业人员执行或演示他们的任务的重要手段,演练要包括动用设备和测试通信设备,而模拟伤员要被送往有医治模拟伤情设施的医院。这些演练应通知政府有关部门(最好能让他们参加)。 7. 应急预案的更新
对应急预案应定期复核,随时对条款或覆盖范围的改变进行更新。特别应观察和考虑的变化是居住或住宅区、仓库、公园、商店、学校或公路,以及油气井
44
作业的变化和租用设施的变化。 8. 油气井点火程序
– 含硫油气井井喷或井喷失控事故发生后,应防止着火和爆炸。 – 发生井喷后应采取措施控制井喷,若井口压力有可能超过允许关井压力,需点火放喷时,井场应先点火后放喷。
– 井喷失控后,在人员的生命受到巨大威胁、人员撤离无望、失控井无希望得到控制的情况下,作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。
– 油气井点火程序的相关内容应在应急预案中明确。油气井点火决策人宜由生产经营单位代表或其授权的现场总负责人来担任,并列入应急预案中。
– 井场应配备自动点火装置,并备用手动点火器具。点火人员应佩戴防护面具,并在上风方向,离火口距离不少于10m处点火。 – 点火后应对下风方向尤其是井场生活区、周围居民区、医院、学校等人员聚集场所的二氧化硫的浓度进行监测。
加强安全环保工作意见
“三高” 气田的勘探开发作业,必须作到:
– 钻进气层前必须加装剪切闸板防喷器和近钻头内防喷工具; – 井漏严重的地区必须先堵漏后施工,确保固井质量合格;
– 固井质量测井评价必须采用能够满足质量评价需要的先进技术; – 加强井场周围空气中硫化氢的监测,井口周围500米应设置为无人区,群众必须撤离;
– 超高压高产油气井钻井工程设计必须满足不同工况下套管和井口的承载及密封要求;
– 必须保证井身质量和固井质量;
– 各层套管均应进行固井质量测井评价,以确保施工安全和油气井寿命;
– 配备自动灌浆和气动加重装置; – 定期监测各层套管的压力。
第一部分 井控及相关基本概念
1. 地层三个压力及其概念
地层三个压力是指地层孔隙压力、地层破裂压力和地层坍塌压力。 地层孔隙压力是指地下岩石孔隙内流体的压力。
地层破裂压力是指某一深度地层发生破裂和裂缝时所能承受的压力。 地层坍塌压力是指某一深度地层发生垮塌时所承受的压力。 2.静液压力、循环压力、抽吸压力、激动压力的概念 静液压力是指静止液体重力所产生的压力。
45
抽吸压力是指上提管柱时,由于井内液体的粘滞作用,从而使井内液柱压力瞬
时减小的压力值。
激动压力是指下放管柱时,由于井内液体向上流动受到阻力,从而使井内液柱
压力瞬时增加的压力值。
循环压力是指井内液体在循环时,克服环空(正循环)或管内(反循环)流动
阻力而产生的附加压力。
3.井内液柱压力与静液压力、循环压力、抽吸压力、激动压力之间的关系 在静止状态时,井内液柱压力等于静液压力;在循环状态时,井内液柱压力等于静液压力+循环压力;在起管柱时,井内液柱压力等于静液压力-抽吸压力;在下管柱时,井内液柱压力等于静液压力+激动压力。 4.压差的概念
压差是指井内液柱压力与对应深度地层孔隙压力之间的差值。 5.井控的概念及其分级
井控是油气井压力控制的简称。井控分一级、二级、三级井控。 一级井控:利用钻井液液柱压力来平衡地层压力的工作过程。
二级井控:当井内钻井液液柱压力不能平衡地层压力时,依靠地面设备、井控
技术恢复井内压力平衡的工作过程。
三级井控:二级井控失败,井涌量增大,失去控制发生了井喷,这是依靠井控
设备和井控技术恢复对井的控制,达到初级井控状态。
6.溢流、井涌、井喷、地下井喷、井喷失控的概念
溢流是指在井内液柱压力小于对应深度处的地层孔隙压力时,井口返出的
液体量大于泵入的液体量和停泵后井口液体仍自动外溢的现象。
井涌是指溢流的进一步发展,液体涌出井口的现象。
井喷是指地层流体(油、气、水)无控制地涌入井筒,喷出地面的现象。 地下井喷是指井下高压层的流体把井内某一低压层压裂,流体由高压层涌入低
压层的现象。
井喷失控是指井喷发生后,无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。 7关井的概念
关井是指发生溢流或井涌或井喷后,关闭井口,阻止地层流体继续侵入井筒的
46
过程。
8.井控的目的和主要内容
井控的目的是搞好*衡、欠平衡钻井,提高钻井速度、发现与保护油气层,
并防止井喷的发生。
9.近、欠平衡压力钻井的概念
*衡压力钻井是指井内液柱压力等于或略大于对应深度处最高地层孔隙压
力情况下的钻井。
欠平衡压力钻井是指井内液柱压力小于对应深度处最小地层孔隙压力时,有控
制地让地层流体侵入井筒的钻井。
10.正循环、反循环、节流循环的概念
正循环是指用于循环介质(液体或气体或泡沫)从管内泵入经环空返出的循环
方法。
反循环是指用于循环的介质从环空泵入经管内流出的循环方法。
节流循环是指关井后,通过调节节流阀开启程度,使其保持在所需套管压力下
的循环方法。
第二部分 井控设备
1. 井控装备的概念及其功用
井控装备是实施油气井压力控制技术的一整套专用设备、仪表和工具。 功用是预防井喷、及时发现溢流、迅速控制井喷、处理复杂情况。 2. 环形防喷器的组成、工作原理、特点及功用
环形防喷器由顶盖、壳体、胶芯、支持圈、活塞等部件组成。
工作原理:1)关井动作时,来自液控系统的压力油进入油缸的下腔,推动活塞迅速向上移动。胶芯受顶盖的限制不能上移,在活塞内锥面的作用下被迫向井眼中心挤压、收缩、环抱管柱封闭井口。同时上油腔里的液压油通过液控管路流回油箱。2)开井动作时,来自液控系统的压力油进入油缸的上腔,推动活塞迅速向下移动,活塞内锥面对胶芯的挤压力消除,胶芯在自身弹力的作用下,恢复原状,把井口打开。同时下油腔里的液压油通过液控管路流回油箱。
47
锥形胶芯环形防喷器的特点:1)胶芯呈锥形,锥度40度,胶芯孔径略大于顶盖与壳体通径,以免钻具挂伤胶芯;2)胶芯不易翻胶,可承受较大压力;3)有井压助封作用,可降低所需的液控关井压力;4)胶芯储胶量大,寿命长;5)当井内有钻具时,可用切割胶芯的方法进行更换胶芯;6)利用液压可在30S以内实现关井。
球形胶芯环形防喷器的特点:1)胶芯呈D型或半球型;2)不易翻胶可承受高压;3)具有漏斗效应,适应于强行起下钻具;4)储胶量大,寿命长;5)关开防喷器耗油量大;6)制造加工工艺复杂,成本较高;7)活塞径向截面呈Z形,行程短,高度低,径向尺寸大;8)活塞辅正性能较差;9)利用液压可在30S以内实现关井。
功用:1)当井内无管柱时,环形防喷器可用于全封井口;2)当井内有钻
具、套管、油管、钢丝绳、电缆时,可用以封闭井口环形空间;3)环形防喷器在封闭具有18度坡度接头的对焊钻杆时强行起下钻作业。 3. 现场正确使用环形防喷器
1)现场安装好环形防喷器后,应按其额定工作压力值70%进行试压;2)在井内发生溢流、井涌、井喷关井时,应先用环形防喷器控制井口,但不能用长期封井。3)防喷器处于关井状态时,允许管柱上、小活动,但不允许转动;4)不能用打开防喷器的方法来泄井内压力,以防刺坏胶芯;5)每次关井后打开防喷器时,应先检查是否全开,以免活动管柱时挂坏胶芯;6)关井后,实施强行起下钻作业时,应适当减少液控管线的压力(小于10.5MPa),直到胶芯与管柱间有轻微渗漏,当胶芯磨损漏失量太大时,应适当增加液控关闭压力(不大于10.5MPa)。注意起下钻使用18度钻杆,过接头时控制起下速度小于0.2m/s,当液控压力达到10.5MPa,胶芯处渗漏严重时,说明胶芯已严重损坏,应及时更换胶芯后再强行起下钻作业。 4.闸板防喷器的组成、工作原理、特点及功用
闸板防喷器主要由壳体、侧门、活塞、活塞杆、油缸、锁紧轴、缸盖等组成。 工作原理:1)关井动作时,液控系统高压油进入左右液缸关闭腔,推动活塞带动闸板轴及闸板总成沿闸板室内导向筋限定的轨道分别向井口中心移动,实现封井。2)开井动作时,高压油进入左右液缸开启腔,推动活塞带动闸板轴及
48
闸板总成向离开井口中心方向运动,打开井口。
特点:1)壳体、侧门等主要承压件采用高强度、高韧性合金钢铸造成型,并适当热处理;2)在闸板开关时自动清除泥砂,减少闸板运动摩擦阻力;3)闸板密封是双向密封,并具有井压助封作用;4)液压油路均采用埋藏式结构,避免在安装、运输及使用过程中碰坏油道;5)有液动和手动锁紧功能;6)长期封井后不能用手动开井,必须液压开井;7)利用液压可在3—8s实现关井。
功用:1)当井内有管柱时,可用半封闸板封闭套管与管柱所形成的环形空间;2)当井内无管柱时,可用全封闸板全封闭井口;3)在封井情况下,可通过壳体旁侧孔连接管汇代替节流管汇循环钻井液或防喷;4)在发生溢流、井喷装有剪切闸板的情况下,可剪断管柱实现全封,解决环空和管内井喷问题。 5.闸板防喷器达到有效封井必须实现的四处密封
主要是:1)闸板前部与管具的密封;2)闸板顶部与壳体的密封;3)侧门与壳体的密封;4)侧门腔与活塞杆之间的密封。 6.闸板防喷器锁紧装置的作用
作用:1)防喷器液压关井后,采用机械方法将闸板固定住,然后将液控压力油的高压卸掉,以免长期关井憋漏油管;2)防止“开井失控”的误操作事故;3)一旦液控系统发生故障,可以手动操作,实现闸板关井动作。 7.闸板防喷器手动关井的步骤
主要是:1)操作储能器装置上相应换向阀使之处于关位;2)手动关井,即顺时针旋转两操纵杆手轮,将闸板推向井眼中心,手轮旋转关井到位后,再逆时针旋转两手轮各1/4—1/2圈;3)操作储能器装置上相应换向阀使处于中位。 8.闸板防喷器开、关的步骤
开井时:1)手动解锁,逆时针旋转两操纵杆手轮,使锁紧轴缩回到位,手轮被迫停转后再顺时针旋转两手轮各1/4—1/2圈;2)液压开井;3)卸液控油压。
关井时:1)液压关井; 2)手动锁紧,顺时针旋转两操纵杆手轮,使锁紧轴伸出到位将闸板锁住,手轮旋转到位后再逆时针旋转两手轮各1/4—1/2圈;3)卸液控油压。
49
9.闸板防喷器手动关井后手轮回旋1/4-1/2圈的目的
目的是:1)使锁紧轴与活塞丝扣间留有适当间隙以存储油液,这样既保证丝扣松动不致卡死,又可使下次手动解锁操作省力;2)确保闸板的浮动密封性能。
10.目前我国液压防喷器的压力等级与公称通径的分类
压力等级分为14 MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa等五个等级。公称通径分为180mm、230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm等九种。
11.正确判断闸板防喷器锁紧轴的锁紧状况
对于液压关井锁紧轴随动的锁紧装置,当闸板防喷器关井后,观察锁紧轴的外露端,如果看到锁紧轴的光亮部分露出,锁紧轴外伸较长即可断定防喷器为机械锁紧工况。
对于不随活塞移动的锁紧轴,即简易锁紧装置,当锁紧轴旋入端盖内并顶住活塞杆时,已机械锁紧工况。 12.现场正确使用闸板防喷器
1)现场安装好闸板防喷器后,应按其额定工作压力的100%分别对全封、半封闸板进行试压;2)井内有管柱时,应将液控房的全封手柄置于锁紧状态,以免关井时,出现误关井全封的操作;3)在井内发生溢流、井涌、井喷关井时,应先用环形防喷器控制井口,然后再关闸板防喷器,并对防喷器进行手动锁紧。封井时的井口压力不得超过防喷器额定工作压力:4)在封井状态下,允许管柱轻微上下活动,不允许管柱转动和管柱接箍挂胶芯;5)不能用打开防喷器的方法来泄井内压力,以防刺坏胶芯;6)每次关井后打开防喷器前,应先解锁,再打开防喷器,然后检查是否全开,以免活动管柱时挂坏胶芯;7)不允许在封井的情况下进行起下钻和接单根作业。 13.闸板锁紧装置在使用中应注意的问题
1)封井后判断锁紧情况;2)锁紧后要挂牌表明(锁紧手轮、司钻控制台、远程控制台四处都要挂牌明示)以免误操作;3)开井前必须解锁。每次打开闸板前都应检查闸板手动锁紧装置是否解锁;4)为了确保闸板的浮动密封性能和再次使用灵活,锁紧或解锁手轮均不能强行扳紧,扳到位后再回旋1/2—1/4圈;
50
5)在打开闸板后,应从锁紧轴所处的状态,判断闸板是否全开,以防损坏闸板或钻具;6)手动锁紧装置只能实现手动关井,不能进行手动开井,在进行手动关井时,应先将远程控制台相应换向阀手柄扳至关位,否则不能进行关井。 14.使用活塞杆二次密封装置时应注意的事项
1)预先填放好二次密封脂,专用扳手妥善存放以免急需时措手不及;2)闸板防喷器投入使用时,应卸下观察孔螺塞并经常观察是否有钻井液或油液流出;3)密封圈失效后,注二次密封脂不可过量,以观察孔不再泄漏为准;4)开井后应及时打开侧门对活塞杆及密封圈进行检修或更换。 15.更换液压闸板防喷器闸板的操作步骤
主要是 :(1)检查储能器装置上控制该闸板防喷器的换向阀手柄位置,使之处于中位;(2)拆下侧门紧固螺栓,旋开侧门;(3)液压关井,使闸板从侧门腔 内伸出;(4)拆下旧闸板,装上新闸板,闸板装正、装平;(5)液压开井,使闸板缩入侧门腔内;(6)在储能器装置上操作,将换向阀手柄扳回中位;(7)关闭侧门,上紧螺栓、试压。 16.控制系统的组成与作用
控制系统由储能器装置(又称远程控制台)、遥控装置(又称司控台)、及连接管汇所组成。
控制系统的作用是制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向,使控制对象得以迅速开、关。
17.司控台的组成与作用及关井操作
组成:主要由各种气控阀件(气源总阀、三位四通气转阀)、气管线、压力表等组成。
功用:主要用于实现司钻在钻台上遥控远程控制台,以实现对防喷设备的控制。 关井操作:在司钻控制台上关井时,司钻一手搬动气源总阀的手柄,使其处于开位;同时另一手操纵相应的三位四通转阀,使其处于关位。两手同时动作,握持手柄时间不得少于5秒钟,操作完毕,双手松开,两阀自动复位。 18.远程控制台的组成、功能及特点
组成:主要由油箱、泵组、储能器、管汇、各种阀件、仪表、电控箱等组成。 功能:由泵组产生高压控制液,并储存在储能器中,当需要开、关防喷器组或液
51
动阀时,扳动相应的三位四通换向阀手柄,来自储能器的高压控制液体通过管汇的三位四通换向阀被分配到各个控制对象中,实现控制相应的对象。
特点; 1) 配有电动泵和气动泵两套独立的动力源,在断电或不允许使用电的情况下,也可保证系统的正常工作;2)储能器有足够的高压液体储备量,用以实现防喷器及液动阀的正常开关;3)电动油泵带自动启动、停止的控制装置,保证整个系统的安全;4)每个防喷器的开关动作均由相应的三位四通换向阀控制。 19.储能器的组成、功用、特点及主要技术参数
组成:由钢瓶壳体、胶囊、充气阀、护帽、开关凡尔等组成。
功用:用来储存足够数量的高压油,为井口防喷器、液动阀的动作提供可靠油源。 特点:结构简单,更换方便,但当胶囊损坏时,因氮气从充气阀漏失,会影响防喷器的关井速度。
主要技术参数:充氮气压力为7±0.7MPa,额定工作压力为21MPa,钢瓶设计压力32MPa。
20.电泵的作用及主要技术参数
作用:用来提高液压油的压力,往储能器里输入与补充压力油。
主要技术参数:额定工作压力21MPa。启、停由压力继电器控制,压力继电器的上、下限压力分别为21MPa和17.5MPa。 21.气泵的作用
气动泵是用来向储能器里输入与补充压力油的,是辅助泵。当电泵发生故障、井场停电或井场不允许用电时用气泵;当控制系统需要制备21MPa以上的高压油时用气泵。
22.减压调压阀、溢流阀的功用
减压调压阀的功用:1)满足环形防喷器对不同液控压力的要求,保证接头顺利过胶芯,提高胶芯的使用寿命;2)强行提下钻时稳压;3)高压储备,低压使用,提高储备能力。
溢流阀的功用:溢流阀也叫安全阀。它是用来保护储能器、管汇,使其不在超高压的情况下工作而损坏。
23.压力继电器和压力继气器的功用及调定值
压力继电器是用来自动控制电泵的启动与停止的;其调定值上限为21MPa,
52
下限17.5MPa。
压力继气器是用来自动控制气泵的启动与停止的,其调定值为21MPa。 24.气动压力变送器的作用
气动压力变送器是用于将远控台上储能器、管汇和环形防喷器的高压的油压值转换成相应的低压气压值,然后低压气经管线输送到司控台上的气压表,以气压表显示油压值。
25.气控液型控制系统的特点
1)控制对象多,功能全;2)由于采用的是气控液型,因此远程控制台与司钻控制台不受操作方面的约束;3)采用多个柱形储能器,当个别储能器失效后,不影响在紧急情况下关井,可靠性强;4)可以提供超高压操作;5)能量储备系数大;6)系统工作平稳,噪音小。 26.远程控制台空负荷运转前应做的准备工作
1)油箱注20号液压油或32号汽轮机油,油面不应超过上部油位计上限;2)电动泵曲轴箱、链条箱注20号机油,达到油标高度;3)油雾器油杯注10号机油(2/3杯);4)电源总开关合上,电压380V;5)装有气源截止阀的控制装置,须将截止阀打开,气源压力表显示气压0.65~0.8MPa; 6)储能器进出油截止阀打开。储能器钢瓶下部截止阀全开;7)电泵、气泵进油阀全开;8)三位四通换向阀手柄处于中位;9)气泵进气旁通截止阀关闭;10)旁通阀手柄处于开位;11)泄压阀打开。
27.远程控制台处于“待命”工况的具体要求
1) 电源空气开关合上,电控箱旋纽旋至自动位;2)装有气源截止阀的控制装置,将气源截止阀打开;3)气源压力表显示0.65~0.8MPa;4)储能器钢瓶下部截止阀全开;5)电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀打开;6)电泵、气泵进油阀全开;7)泄压阀关闭;8)旁通阀手柄处于关位;9)换向阀手柄处于中位;10)储能器压力表显示17.5~21MPa ;
11)环形防喷器供油管路压力表显示10.5MPa;12)闸板防喷器供油管路压力表显示10.5MPa ;13)压力继电器调定值上限21MPa、下限17.5MPa;14)气泵进气管路旁通截止阀关闭;15)气泵进气阀关闭;16)气动压力变送器的一次气压表显示0.14MPa;17)油箱中油量高于下部油位计下限;18)油雾器
53
油杯油量过半。
28.现场正确使用三位四通换向阀
1)操作时手柄应扳到位;2)不能在手柄上加装锁紧装置;3)手柄下方连接的二位气缸其摆动轴处有黄油嘴,应定期加注润滑脂进行润滑。 29.实现超高压关井的操作步骤
防喷器超高压关井有两种情况:一是远程控制台管汇关井油压大于10.5MPa,小于21MPa;二是远程控制台管汇油压大于21MPa,小于31.5MPa。 在关井油压大于10.5MPa,小于21MPa时的操作步骤:1)将远程控制台处于自动控制下的正常工作状态下的储能器压力值保持在17.5MPa与21MPa之间;2)将与要关闭的半封或全封闸板所对应的三位四通手柄扳至关位;3)将旁通阀扳至开位;4)观察远控台内各油压值变化是否正常;5)核实所要关闭的闸板运动情况是否正常,如有异常,立即检查处理。6)关井操作完成后,将远程控制台恢复正常工作状态。
在关井油压大于21MPa,小于31.5MPa时的操作步骤;1)停止电动油泵运转;2)检查并将气动油泵的气源、油路处于正常工作状态;3)将电动油泵与气动油泵输油管线汇合处的截止阀关闭;4)将与要关闭的半封或全封闸板所对应的三位四通手柄扳至关位;5)开启旁通阀;6)打开气动油泵进气管路上的旁通截止阀;7)开启气动油泵进气阀,气动油泵打压;8)观察远程控制台内各油压值变化是否正常;9)核实所要关闭的闸板的运动情况是否正常,如有异常立即检查处理;10)关井操作完成后,将远程控制台恢复正常工作状态。 30.节流、压井管汇主要功用
节流管汇的功用:1)通过节流阀的节流作用实施压井作业,替换出井里被污染的钻井液,同时控制井口套管压力和立管压力,恢复钻井液液柱对井底的压力控制,重建井内压力平衡;2)通过节流阀的泄压作用,实现“软关井”;3)通过放喷阀的放喷作用,降低井口套管压力,保护井口。
压井管汇的功用:当不能通过钻柱进行正常循环时,可通过压井管汇向井中泵入加重钻井液达到控制油气井压力的目的。 31.钻具内防喷工具的功用
在钻进过程中,当地层压力超过钻井液液柱压力时,钻具内防喷工具能够防止
54
地层压力推动钻井液沿钻柱水眼向上喷出,保护水龙带,使水龙带不会因高压而被蹩坏。
32.目前油田所用内防喷工具的种类
油田目前所用的内防喷工具包括:浮阀、回压凡尔、投入式止回阀、方钻杆上下旋塞、防喷单根(上接常开旋塞)、应急旋塞(本体配有手柄) 33.钻井工艺对节流管汇的要求
1)节流管汇中节流阀以前各部件(按液体流动方向而言)额定工作压力应与防喷设备额定工作压力相等;节流阀以后各部件的额定工作压力比防喷设备额定工作压力低一个压力等级;2)放喷管线直径不应小于节流管线直径;3)节流管汇与防喷设备连接的管线一定要平直,并接出井架底座以外。 34.旋转防喷器的组成及配套使用
组成:旋转防喷器主要由中心管、自封头、旋转总成以及壳体等部件组成。 旋转防喷器常与环形防喷器、双闸板防喷器、节流压井管汇、钻杆回压凡尔、加压装置旁通阀、浮阀以及带18度坡度接头的对焊钻杆配套使用。
第三部分井控技能
1、 井喷的危害
主要是:1)打乱全面的正常工作秩序,影响全局生产;2)使钻井事故复杂化;3)井喷失控极易引起火灾和地层塌陷,影响周围千家万户的生命安全,造成环境污染;4)伤害油气层,破坏地下油气资源;5)造成机毁人亡和油气井报废,造成巨大的经济损失;6)涉及面广,在国际、国内造成不良的社会影响。2、 井内液柱压力变化的原因
主要原因:1)钻井液密度变化,如:发生油气水侵、加水或加重处理钻井液等;2)钻井液静液柱高度的变化,如:发生井漏、油气水侵入筒;3)循环排量的增减。
3、 抽吸压力的形成过程及其发生变化的原因 抽吸压力的形成过程:在井内起钻时,钻柱下端因上升而空出来的井眼空间,以及钻井液因粘滞性附于钻柱上,随钻柱上行而空出来的空间将由其上面的钻井液充满,引起钻井液向下流动,这部分钻井液在流动时具有流动阻力,其结果是降低有效的井底压力而形成压力。
发生变化的原因:1)起钻时的速度大小;2)钻井液密度、粘度、切力的大小;3)井径的规则程度,摩擦系数的大小;4)井眼环形空间尺寸的大小;5)井深、钻柱的长度。 4、 激动压力产生的原因
激动压力产生于下管串和开泵过猛时。在管串下行时,挤出该处的钻井液,
55
钻井液向上流动受阻而产生激动压力。在开泵过猛时,钻井液运动突然加速而产生激动压力。其大小与下放管串的速度、开泵的排量与速度、钻井液密度、粘切、井眼环形空间的大小、井深及钻柱的长度等有关。 5、 井底压差大的危害
主要是:1)堵塞油气层的缝隙;2)对油、气流产生“水锁效应”;3)油气层中泥质吸水膨胀,堵塞油、气通道;4)降低机械钻速;5)易造成粘附卡钻;6)易发生井漏。 6、 *衡钻井的优点
主要是:1)避免堵塞油气缝隙,有利于发现和保护油气层;2)提高机械钻速;3)防止粘附卡钻;4)防止井漏。 7、 短起下检查油气侵的时机
主要有:1)钻开油气层后第一次起钻前;2)溢流压井后起钻前;3)钻开油气层井漏后或尚未完全堵住起钻前;4)钻进中曾发生严重油气侵但未溢流起钻前;5)需长时间停止循环进行其他作业(电测、下套管、中途测试等)起钻前。
8、起钻灌钻井液的原则
主要有:1)每提出3柱钻杆或1柱钻铤需灌满钻井液一次;2)应用灌钻井液的管线向井内灌钻井液,不能用压井管线灌钻井液;3)灌钻井液管线的入口要在防溢管上的出口管下部,不能与防溢管的出口同一高度;4)保证灌入钻井液体积等于起出钻具的体积,以满足井底压力与地层压力的平衡。 9.下钻中途和到底开泵的原则
主要是:1)中途和到底开泵要避开易漏易垮地层;2)先要小排量顶通,逐渐加大到正常排量,中途顶通的时间不宜过长,井口返出钻井液即可;3)到底开泵要提离井底一个单根,禁止钻头压在井底开泵;4)开泵循环时要坚持活动钻具,严禁定点循环;5)顶通开泵循环时井口要有专人座岗,以及时发现异常情况,泥浆工(或地质工)坚持测量一个迟到时间的泥浆性能。 10、求测油气上窜速度的原则
主要是:1)打开油气层或高压水层后,要进行短程起下钻作业,求测油气上窜速度验证钻井液压力当量密度是否合适;2)打开油气层或高压水层后在 起钻之前要进行短提下作业,验证是否有安全的起下钻时间;3)为较准确求得油气上窜速度,短起下钻的柱数不宜过少(15-30柱为宜);4)完井期间每趟钻都要求测油气上窜速度以确保完井电测、下套管等作业有足够的安全作业时间;5)泥浆工要从下钻到底开泵,泥浆返出开始,加密测量泥浆密度,准确记录求油气上窜速度所需的几个数据(H油:油气层深度。h 钻头:循环时钻头位置。t 迟:迟到时间,单位:秒。T:从开泵循环见到油气显示(泥浆密度低点)的时间,单位:秒。T0静:上次起钻停泵到本次开泵的时间,单位:秒,)V=(H-h/t*T)/T0 11.dc指数监测地层压力的原理
dc指数法是通过分析钻进动态数据来检测地层压力的一种方法。它的原理概括说是:在钻进过程中,当地层岩性、钻头类型、水力参数固定不变时,在正常地层压力情况下,随着井深的增加,岩石孔隙度减小,机械钻速变慢,dc指数值增加;当钻遇高压油气层时,岩石孔隙度增大,易于钻进,dc指数减少。
12、井侵的方式
56
主要是: 1)在钻开油气水层过程中,随着岩石的破碎,岩石孔隙中的流体便会不断释放出来侵入井内的钻井液中;2)在钻开的气层中天然气会通过泥饼向井内钻井液中扩散;3)钻遇大裂缝、溶洞时,由于钻井液的密度比天然气的密度大,产生重力置换,裂缝、溶洞中的天然气被置换出来侵入井内;4)当井底压力小于地层压力时,如钻至预报的高压层,停泵,接单根等情况时,天然气会大量侵入井内。 13溢流产生的原因
主要原因有:1)起钻时未及时往井内灌满钻井液;2)起钻速度快产生过大的抽吸压力;3)起钻拔活塞;4)钻井液密度不够;5)钻井液密度过高,致使井漏;6)停止循环时,井内液柱压力低于地层孔隙压力;7)循环过程中发生井漏;8)下管串速度快产生过大的激动压力,致使井漏;9)下管串中途和到底开泵过猛,蹩漏地层;10)地层孔隙压力异常;11)注水井未停注或停注后压力未泄出来。 14、溢流的显示和征兆
钻进时:1)循环罐钻井液液面升高;2) 出口管钻井液流速、流量增加;3)停泵后出口管钻井液外溢;4)蹩跳钻、钻速突然加快或钻进“放空”;5)钻具悬重减少或增加,泵压上升或下降;6)钻井液密度、粘度性能发生变化,如:a.井内返出的钻井液中有油花、气泡、硫化氢味;b.钻井液密度下降;c.钻井液粘度、切力的变化;d.钻井液氯根含量增加,e.返出钻井液温度升高;7)综合录井气烃含量增加;8)岩屑尺寸加长,多为长条带棱角形状,岩屑数量增多;9)岩屑密度和dc指数减小。
起钻时:1)灌入井内的钻井液体积小于起出钻柱的体积;2)停止起钻时,出口管钻井液外溢;3)钻井液灌不进井内,循环罐钻井液液面不减少或者升高。
下钻时:1)返出的钻井液体积大于下入钻具体积;2)停止下放立柱时,井眼内钻井液仍外溢;3)循环罐钻井液液面异常升高。
空井时:1)出口管钻井液外溢;2)循环罐钻井液液面升高。 15、井喷多发生在起钻时的原因
起钻时产生抽吸压力会使井底压力降低;另外起钻时不及时灌满钻井液也会使井底压力降低,故井喷多发生在起钻作业中。 16、发现溢流后的主要做法
按照发现溢流1方报警、2方关井的总体要求,司钻要迅速组织本班人员、正确地按关井程序关井。值班干部要组织人员按井控关井后检查表中规定的内容检查有关情况,技术员把相应的情况向上级主管部门汇报,并请示下步处理措施。
17、硬、软关井区别及各自的优缺点
两者的区别在于软关井是在开通节流管汇的情况下关闭防喷器,硬关井是在节流管汇关闭的情况下关闭防喷器。
硬关井:1)优点在于发现井涌后,只让少量的地层流体流入井内。井涌量越小,压井作业越容易。2)缺点在于水击效应大,要冒过大压力加于薄弱地层上的风险,增加地层压裂的危险,容易引起地下井喷。
软关井:1)优点在于关井过程中,可防止水击效应作用于井口装置,可试关井。2)缺点在于操作时间长,从发现气侵到关井,会有更多的地层流体进入井内。
57
18、果断迅速关井的优点
优点:1)制止地层流体继续进入井内,及时控制住井口;2)保持井内有尽可能多的钻井液,使关井后的套压值较小;3)可较准确地钻井液密度;4)使压井时的套压值较小,有利于实现安全压井。 19、允许关井最高压力的确定
关井后的最高压力不超过井控装备额定工作压力、套管抗内压强度的80%、地层破裂压力所允许关井压力三者中的最小值。
20.长期关井的两种放压方法及长期关井后套压升高时利用立管压力法和套管压力法的放压过程
长期关井的放压方法有立管压力法和套管压力法。
立管压力法的放压过程:1)观察并记录关井立压;2)确定放压过程中关井立压的上、下限;3)当关井立压上升到上限时,打开节流阀,放掉一部分钻井液(约0.5m3左右),当立压降至下限时关节流阀;4)关井后,天然气继续上升。当关井立压再次上升到上限时,再按上述方法重复操作,直至开始循环或是气柱达到井口。
套管压力法的放压过程:1)观察并记录关井套压;2)确定放压过程中关井套压的上、下限;3)当关井套压上升到上限时,打开节流阀,放掉一部分钻井液(约0.5m3左右),当套压降至下限时关节流阀;4)关井后,天然气继续上升。当关井套压再次上升到上限时,再按上述方法重复操作,直至开始循环或是气柱达到井口。 21.利用顶开回压阀法测定关井立压的步骤
主要步骤:1)记录关井套压;2)缓慢启动钻井泵,向井内注入少量钻井液,当套压超过关井套压0.5~1MPa时,回压阀被顶开,停泵;3)观察并记录套压、立压值;4)套压增量=套压-关井套压,关井立压=立压-立压增量(注:由于钻柱内部与环形空间在钻柱底部是连通的,因此,套压增量与立压增量是相等的,即立压增量等于套压增量);5)开节流阀,使套压降至关井套压时关闭节流阀。
22.确定立、套管压力放压法操作的上、下限值
立管压力法放压操作时,关井立压的下限值=关井立压值+0.5MPa ,上限值=下限值+0.5MPa.
套管压力法放压操作时,关井套压的下限值=关井套压+ n×△p,上限值=下限值+0.5MPa.其中:△p为释放0.1m3钻井液后的压力增值MPa;n为排出0.1m3钻井液的总次数。 23.求取压井排量下的立管压力
在钻开油气层前50~100m,钻井队应用正常钻进排量的1/3~1/2循环,做读取并记录立管压力值的工作。所求取的立管压力即作为压井排量下的立管压力。如果钻井液密度进行了
58
调整或井深每增加200m或泵缸套直径发生变化,应及时求取并记录压井排量下的立管压力。 24.压井的原理
压井是指发现溢流关井后,泵入能平衡地层孔隙压力的压井液,并始终控制井内液柱压力略大于地层孔隙压力,以排除溢流,重建井筒压力平衡关系的过程。
在整个压井过程中,利用节流阀控制一定的井口回压来保持井内液柱压力等于或略大于地层孔隙压力。 25.常规压井法的种类
主要包括:1)关井立压为零时的压井;2)二次循环法(又称司钻法)压井;3)一次循环法(又称工程师法)压井;4)边循环边加重法压井。 26.压井液密度的确定
首先,根据关井求得的真实立压值,按以下公式求取地层孔隙压力记压力系数: 地层孔隙压力(MPa)=对应深度的钻井液静液柱压力+关井立管压力; 地层压力系数(g/cm3)=0.00981×地层孔隙压力/对应深度井深
其次,按照油气井附加压力系数(油井附加系数:0.05—0.10g/cm3,气井附加系数:0.07—0.15g/cm3)
的原则。计算压井液的密度,计算方法如下:压井液密度=地层压力系数+附加压力系数。 27.关井立压为零时的压井步骤
这种情况表明在用钻井液的静液柱压力足以平衡地层孔隙压力,溢流的发生是因抽吸、井壁扩散气、钻屑气等使钻井液静液压力降低所致。
当关井立、套压均为零时,只需敞开井口循环就能排除溢流。
当关井立压为零,而套压不为零时,须节流循环排出溢流,具体步骤:1)用压井排量节流循环;2)调节节流阀,控制立管压力=关井是的套压+用压井排量循环求取的立管压力,并保持立管压力不变循环一周,将溢流排除,停泵观察套压为零。 28.司钻法(二次循环法)的压井步骤
第一循环周:1)缓慢启动泵,同时打开节流阀,使套压保持关井套压不变,如果套压小于关井套压则关小节流阀,如果套压大于关井套压,则开大节流阀,将泵排量调整到压井排量;2)当排量调整到压井排量时,立管压力表上呈现的压力便是初始循环立管压力,在第一循环周向井内注入原钻井液时,首先要保证压井排量不变,然后要调节节流阀使立管压力始终等于初始循环立管压力不变。如果立管压力大于初始循环立管压力,则开大节流阀,反之,则应关小节流阀,直到受侵污钻井液排除地面;3)环空受侵污的钻井液排完后,应停
59
泵、关节流阀。此时关井套管压力等于立管压力。若关井套压仍然大于关井立压,则继续循环排除新的受侵污钻井液。在第一循环周的同时应配制或组织压井液,压井液的量为井筒的1—1.5倍,同时现场按细则或设计要求再储备足够的加重钻井液。
第二循环周:4)缓慢启动泵,同时打开节流阀,保持第一循环周末的关井套压不变,将泵排量调整到压井排量,并保持压井排量不变,向井内不断注入压井液并调节节流阀,使套管压力仍一直等于第一循环周末的关井套压不变,直至压井液到达钻头处;5)在压井液由环空上返的过程中,仍要保持压井排量不变,并调节节流阀,使立管压力等于终了循环立管压力不变,直至压井液从环空返出地面;
6)停泵,关节流阀,关井套压、关井立压均应等于零,若关井套压不为零,说明井下仍有受侵污钻井液,则应再注1.5—3m3压井液,若关井套压还不为零,则应重新压井。若关井套压、关井立压均为零,则打开节流阀检查是否有溢流,关节流阀。若有溢流,则再注1.5m3压井液,若无溢流,则打开防喷器。7)将压井液密度按规定附加值加大,可以边循环边加重,直至整个井内的钻井液密度符合钻井要求后再恢复正常钻进。 29.工程师(一次循环法)的压井步骤
主要步骤:1)启动泵打开节流阀,使套压等于关井时的套压值。当排量达到选定的压井排量时,保持排量不变,调节节流阀的开启程度使立管压力等于初始循环立管压力;2)压井液由地面到达钻头的这段时间内,通过调节节流阀控制立管压力,使其按照“立管压力控制表”变化,即由初始循环立管压力逐渐降到终了循环立管压力;3)继续循环,压井液在环形空间上返,调节节流阀,使立管压力保持终了循环立管压力不变,当压井液到达地面后,停泵,关节流阀。检查套管和立管压力是否为零,若为零说明压井成功。 30.边循环边加重法的压井步骤
这种方法用于现场储备的压井液密度低,需要加重调整时。其主要操作步骤:1)用压井排量节流循环,同时加重罐内的压井液,并及时测量压井液的进、出口密度;2)调节节流阀的大小,在整个压井过程中,控制立管压力=(泵入压井液密度/原钻井液密度×用原钻井液密度和压井排量求得的立管压力,保持不变,直到最终能平衡地层压力的加重压井液达到井口时,停泵,观察套压为零。 31.常规压井法采用低排量压井的原因
常规法压井的排量为正常钻进排量的1/3—1/2。如果使用正常钻进时的大排量进行压井,压井时循环系统压力损耗就较大,再加上关井立管压力,可能会使循环立管压力超过钻井泵的额定工作压力。同时,开大或关小节流阀时,套管压力或立管压力变化剧烈,使我们难于
60
控制节流阀。
32.几种常规压井法的优缺点
在相同条件下,就施工时间而言,发现溢流后等候压井的时间,司钻法和边循环边加重法较工程师短,但总体作业时间工程师法最短。就套压峰值而言,司钻法最高,边循环边加重法次之,工程师法最小。 33.特殊压井法的种类
主要包括:1)井内钻井液喷空后的天然气井的压井;2)井内无钻具的压井(也称空井压井),包括置换法、压回法和强行下钻到底循环法的压井;3)井内钻井液喷空且井内无钻具的压井;4)又喷又漏的压井,包括上喷下漏、下喷上漏、喷漏同层的压井;5)浅井段溢流的处理。
34.井内钻井液喷空后的天然气井的压井
这种方法是工程师法在特殊情况下压井的具体应用,其原理是:钻井液喷空后的天然气井在压井过程中,环空存在一“平衡点”。所谓平衡点,即压井液返至该点时,井口控制套压与平衡点以下压井液的静液柱压力之和能平衡地层孔隙压力。压井时,当压井液未返至平衡点以前,保持套压等于最大关井允许套压,当压井液达到平衡点后,在泵排量不变的情况下,用节流阀调整套压来控制立管总压力始终等于压井液返至平衡点时的立管总压力,直到压井液返出,套压也降为零。
平衡点的计算公式:Hb=100Pab/Qm1
式中:Hb—平衡点的深度(m); Pab—最大关井允许套压值(MPa);Qm1—压井液密度(g/cm3).
在压井过程中,为了尽快在环空建立起液柱,压井排量应尽可能地大。 35.井内无钻具的压井 (1)置换法压井
当井内钻井液已多数喷空,天然气溢流已滑脱上升到井口时,可直接采用此法压井。 具体压井方法是:向井内泵入定量的压井液,关井使其下落,然后放掉一定量的套压,套压的降低值应与泵入压井液产生的液柱压力相等。即:△Pa=0.01Qm1×(△V/Vh).. 式中:△Pa—套压每次降低值(MPa); Qm1—压井液密度(g/cm3); △V—每次泵入压井液的量(m3); Vh—井眼容积系数(m3/m).。
重复上述过程就可以逐步降低套压。直到套压为零时,压井结束。 (2)压回法
61
压回法就是从环空泵入压井液把井筒的溢流压回地层,特别是含硫化氢的溢流。它适用于空井外溢、井涌初期、天然气溢流未滑脱上升或升不很高、套管下得较深、裸眼短、只有一个产层且渗透性好的情况。
具体压井方法:以最大关井允许套压作为施工的最高工作压力挤入压井液,挤入的量应等于关井时钻井液罐中的增量,直到井内压力平衡得到恢复。 (3)强行下钻到底循环压井
该工艺方法是在井口关闭的情况下进行的,强行下钻时必须根据下入钻具的体积放掉井内相同体积的钻井液。当溢流为天然气时,要考虑其向上移动过程中的膨胀、以及钻柱进入柱状天然气溢流后对套压带来的影响。此时,套压将相应提高以维持井内压力平衡。 注意强行下钻的前提条件是:使用18锥度钻杆、万能防喷器、钻具装浮阀或回压阀并及时向管内灌满钻井液或压井液。
强行下钻时要考虑井压对钻具的上顶力,采取地面加压方式下钻。
加压力的计算公式为:F=106S×P+f-G 。式中:F—加压力(N);S—钻具承压面积(m2);P—钻具未端受油、气压力(MPa);f—防喷器胶芯或自封头对钻具的摩擦阻力(N);G—考虑浮力的钻柱重量(N)。
36.井内钻井液喷空且井内无钻具的压井
当发生在油井时,可在关井的前提下,用环形防喷器(最好用自封头)强行下钻。下钻时要通过节流管汇间歇排放等于入井钻具体积的液量。当发生在天然气井时,要通过节流放喷在保持较低井口压力条件下强行下钻。下钻到底后,用工程师法压井。 37.又喷又漏压井 (1)上喷下漏的处理
这种情况发生在高压层以下钻遇低压层时,因井漏造成井喷。处理方法:1)立即停止循环,关井,通过压井管汇间歇定时定量灌压井液以降低漏速,尽可能维持一定液面来保证井内液柱压力略大于高压地层的孔隙压力。2)在漏速减小,井内压力系统呈现暂时动平衡状态后,着手堵漏,在堵漏成功后压井。 (2)下喷上漏的处理
这种情况发生在钻遇高压层,提高密度压井将上部低压层压漏。处理方法:1)在漏层与高压层相隔较近时,利用环形防喷器强行将钻具起至高压层上部不远处,从钻具内注入重晶石塞和水泥浆,以隔离喷漏层。再对上部地层找漏,并用水泥浆堵漏,然后用压井液对漏层试压合格后,再钻开高压层。2)在漏层与高压层相隔较远的情况下,用超重压井液压住井,
62
然后对上部地层进行堵漏。 (3)同层又喷又漏的处理
处理方法:1)利用压井管汇间隔定时向井内灌入一定的压井液量,并利用环形防喷器在维持井口低压、漏失的情况下提钻,然后下光钻杆堵漏。2)在关井情况下,通过节流控制井口压力,采用含有堵漏材料的压井液进行压井和堵漏。 38.浅井段溢流的处理
这种情况往往发生在没有下技术套管的井。由于表层套管下的不深,地层破裂压力低,浅井段发生溢流后,不能使用常规压井方法关井求压后再压井。否则过高的关井压力会压漏地层(表层套管鞋处地层)也有可能超过表层套管的抗内压强度。
处理方法:1)打一段超重泥浆控制溢流;2)溢流控制住后根据现场情况(油气侵或水侵严重)下套管封隔;3)如果油气侵或水侵不严重,适当加重调整钻井液(不要压漏地层)平衡地层压力控制溢流,继续钻进;4)如溢流是由于浅层气引起的,且经确认该气层储量很小,则可采取有控制的放喷,使气层在短时间内衰竭,然后进行封堵或恢复钻进。 39.压井过程中异常情况的判断与处理
在正常压井作业中,可能遇到各种异常情况,如钻具断落、堵塞等,届时应能作出正确判断并采取相应补救措施。 1)钻具断落
压井作业中钻具断落则立管循环总压力下降,二次循环法第一循环周和压井泥浆在环空中上返时更为明显。若排除的是天然气溢流,钻具折断处在溢流以上,则套压稳定,不象正常排除天然气溢流那样缓慢升高。
补救措施视具体情况决定。经计算溢流在折断处以上,可继续压井。这种折断发生在二次循环法第一循环周时,排除溢流后应再次提高按关井求压计算的压井泥浆密度,使压井作业结束时,折断处以上的压井泥浆液柱加上折断处以下的原钻井液液柱所产生的井底压力能平衡地层压力。若溢流在折断处以下,则注入超重泥浆使井底压力平衡地层压力,然后下钻连接落鱼,恢复循环继续施工。
若钻具因硫化氢腐蚀脆断,有条件时则需打捞落鱼后下防硫钻具继续施工。 当天然气溢流在折断处以下时,可用置换法排除溢流。 2)钻具刺漏
其显示和影响与钻具断落基本一样,只是不太明显。压井中刺漏继续恶化会最终导致钻具断落,应引起施工人员的足够重视。
63
补救措施是首先要确定刺漏位置,如观察新泵入的重泥浆或着混有易识别物的泥浆返出地面的时间,确定钻具刺漏部位。假如刺漏接近井口,可不压井起钻更换钻具(不压井起钻前,或投堵塞器,或注入一段高密度泥浆封堵钻杆);如刺漏发生在钻头喷嘴座孔,则继续压井施工。 3)钻具堵塞
其显示为泵压上升。堵塞往往是加重泥浆时,加入了大量重晶石而未加足坂土之类的胶体悬浮剂,致使重晶石沉淀造成的。这种堵塞有时可用反循环或泵压振荡解堵,否则,只有在深处钻杆*射孔另建循环通路。钻杆上射孔时特别应注意不要把套管射穿,射孔位置要选择在地层的破裂压力值满足压井中不发生漏失的要求。 4)钻头泥包或水眼堵塞
出现这种异常情况可上下活动钻具以解除钻头泥包,打开钻具旁通阀另建循环通道以解决钻头水眼被堵问题,若无旁通阀时则可炸掉喷嘴恢复循环。 5)节流管汇堵塞
此时套压会急剧上升,主要原因是钻杆胶皮护箍破碎或泥砂、岩屑堆积在节流阀节流口引起的,解堵方法是开大节流口。若仍不能解堵就启用备用支路。 6)井漏
正常压井中出现井漏往往是压力敏感的产层本身发生的漏失。井漏使套压下降、甚至泥浆漏后不返出。此时可采用降低压井排量,调整泥浆性能的处理方法。 40.井控作业中易出现的错误做法
井控作业中的错误做法会带来不良后果,轻者会延误恢复井眼---地层压力系统平衡的时间,重者会造成井下事故和更加复杂的井控问题。主要错误做法是: 1)发现溢流后不及时关井、仍循环观察
这只能使溢流更严重,地层流体侵入井筒更多。尤其是天然气溢流,因向上运移中膨胀而排出更多的泥浆。此时的关井立管压力就有可能包含圈闭压力,据此求算的压井泥浆密度就高,压井时立管循环总压力,套压、井底压力也越高,发现溢流后继续循环还可能诱发井喷。因此,发现溢流后无论严重与否,必须毫不犹豫地关井。 2)发现溢流后把钻具起到套管内
操作人员担心关井期间钻具处于静止状态而发生粘附卡钻,即将钻头离套管鞋很远也要将钻具起到套管内,从而延误了关井时机,让更多的地层流体进入了井筒,其后果是求算的压井泥浆密度比实际需要的高。其实,处理溢流时防止钻具粘附卡钻的主要措施是尽可能地减
64
少地层流体进入井筒。
对于易发生粘附卡钻的地区,若井口装置有两个以上液压防喷器,关井后可以间隔一定时间上下活动钻具。如用环形防喷器关井活动钻具,则只能上下活动,不能旋转,严禁通过平台肩接头,如用闸板防喷器活动钻具,则不允许将钻具接头撞击闸板面。 3)起下钻溢流时仍企图起下钻完
这种情况大多发生在起下钻后期发生溢流时,操作人员企图抢时间起下钻完。但往往适得其反,关井时间的延误会造成严重的溢流,增加井控的难度,甚至恶化为井喷失控。其正确方法是关井再下钻到底,或关井后压井,再下钻到底。 4)关井后长时间不进行压井作业
对于天然气溢流,长时间关井天然气会滑脱上升积聚在井口,使井口压力和井底压力增高,以致会超过井口装置的额定工作压力、套管抗内压强度80%和地层破裂压力。若长期关井又不活动钻具,还会造成卡钻事故。 5)压井泥浆密度过大或过小
压井泥浆密度过大或过小,在于地层压力求算不准确。压井泥浆密度过大会造成过高的井口压力和井底压力,过小会使地层流体持续侵入而延长作业时间。 6)排除天然气溢流时保持泥浆池液面不变
地层流体是否进一步侵入井筒,取决于井底压力的大小。排除天然气溢流时要保持泥浆池液面不变,唯一的办法是降低泵速和控制高的套压,关小节流阀不允许天然气在循环上升中膨胀,其恶果是套压不断升高、地层被压漏、甚至套管断裂、卡钻,以致发生地下井喷和破坏井口装置。
排除溢流保持泥浆池液面不变的方法仅适于不含天然气的盐水溢流和油溢流。 7)企图敞开井口使压井泥浆的泵入速度大于溢流速度
当井内泥浆喷空后压井,又因其它原因无法关严(如只下了表层套管,井口装置有刺漏等),若不控制一定的井口回压,企图在敞开井口的条件下,尽可能快地泵入泥浆建立起液柱压力,把井压住往往是不可能的。尤其是天然气溢流,即使以中等速度侵入井筒,它从井筒中举出的泥浆也比泵入的多。可行的办法是在控制最大井口回压下,提高压井泥浆密度(甚至超重泥浆)加大泵入排量并发挥该排量下的最大泵功率。 8)关井后闸板刺漏仍不采取措施
闸板刺漏是因闸板胶芯损坏不能封严钻具,若不及时处理则刺漏愈加严重,很快就会刺坏钻具,致使钻具断落。正确的做法是带压更换闸板。
65
井控高级钻井专业复习题(1)
一、下各题均为单项选择题,请在答题卡上选出正确答案 。
按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定,请回答: 1、防喷器压力等级的选用,以 最高地层压力为依据。 A 裸眼井段 B 套管鞋处地层 C 井底地层 D漏失地层
2、生产井储备加重材料 吨。
A 20—30 B 20—40 C20—50 D 20—60
3、钻开油(气)层后, 起下钻要对闸板防喷器及手动锁紧装置开关活动一次。
A每次 B 每班 C 每天 D 每周
4、冬季施工,防喷器装置必须采取 措施,保证灵活好用。 A 保温 B 通风 C防压 D防腐
5、执行全井座岗。进入油(气)层前 米,开始每15分钟测量一次钻井液增、减量。
A 30 B 50 C 80 D 100
6、当套管鞋以下第一层为 岩石时,只对其做极限压力实验。 A脆性 B 粘性 C 塑性 D 碱性
7、在钻井时,钻井液液柱压力的下限值要保持与 相平衡。
A 基岩应力 B 地层压力 C 地层最小水平主地应力 D 地层破裂压力
8、硫化氢监测设备警报功能测试至少 一次。 A 每天 B 三天 C 五天 D 每周
9、钻井液对油、气层的伤害,应以 的大小和钻井液滤液的化学成分是否与油、气层匹配来鉴别。
A 密度 B压差 C 地层压力 D 固相含量
10、地层的压实理论是随深度增加,压实程度增加,孔隙度 。 A 增加 B 不变 C 减小 11、在Dc指数条形图中,Dc指数值往左边偏离正常趋势线,意味出现 地层。
A 异常低压 B 正常压力 C 异常高压
12、Dc指数法是通过分析钻井动态数据来检测 的一种方法。 A 地层深度 B 地层温度 C 地层压力 D 地层流体
66
13、液压闸板防喷器最关键的密封是 。
A 上部密封 B 前部密封 C 侧门密封 D 活塞杆密封
14、地层压系数大于1.07是 。
A 正常压力地层 B 异常高压地层 C 异常低压地层 D 断层地层 15、起钻灌钻井液前,环空液面下降不能超过 m。 A 10 B 20 C 30 D 40 16、起钻中,如果灌入量 起出钻具排替量时,则说明发生了抽吸溢流。 A 等于 B 大于 C 小于
17、在钻井现场,一般情况下是以 作为确定关井极限套压的依据。 A 井口装置的额定工作压力 B 地层破裂压力 C 套管最小抗内压强度的80%
18、压井过程中,发生井漏的主要显示是立(泵)、套压 。 A 上升 B 不变 C 下降 D 时升时降
按照SY/T5087-2005《含硫油气井安全钻井推荐作法》规定,请回答19—23题: 19、硫化氢的安全临界浓度是 mg/m3。
A 15 B 20 C 30 D 150
20、便携式硫化氢监测仪第一级报警值应设置在 mg/m3。 A 5 B 10 C 15 D 30
21、作业现场硫化氢浓度对生命健康有威胁(硫化氢浓度大于或可能大于30 mg/m3)时,应挂 牌。
A 黄 B 红 C 兰 D 黑
22、应特别注意 的工作区域,比如井口方井,由于较重的硫化氢和二氧化硫在这些地点的沉积,可能会达到有害的浓度。 A 低洼 B 高处 C 平坦
23、当人员在达到硫化氢危险临界浓度(150 mg/m3)的大气环境中执行任务时,应有接受过 技术培训的值班救护人员,同时应具有必要的救护设备,包括适用的救护器具。
A 井控 B HSE C 救护 D 坐岗
按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定,请回答:
24、以班组为单位,落实井控责任制,作业班 应进行不少于一次不同工况的防喷演习。
A 每周 B 每半月 C 每月
25、发生卡钻需泡油、混油或因其他原因需调整钻井液密度时,井筒液柱压力不应小于裸眼井段中的 。
A 最高地层压力 B 地层破裂压力 C 地层漏失压力 D 地层水平
67
主地应力
26、含硫地区钻井液的PH值要求控制在 以上。 A 7.5 B 8.5 C 9.5 D 10.5
27、产生溢流最根本原因是 。
A地层压力过高 B井内负压差 C地层中有流体 D抽吸压力过大
28、环形防喷器的液控油压最大不能超过 MPa。 A 17.5 B 21 C 7 D 10.5
29、FKQ8007型“气控液”系统的控制数量和储能器的总容积是 。 A 8和800 B 7和800 C 7和80 D 8和70
30、气控液型控制系统处于待命工况时,电控箱旋钮应处于 。 A 开位 B 关位 C 自动位
31、某井用密度1.50g/cm3的泥浆钻进中发生溢流,关井立套压分别为1MPa和2.5MPa,溢流量2.26 m3,钻铤长120m,钻铤平均单位容积18L/m,钻杆环空平均单位容积25L/m,判断溢流种类是 。
A 天然气 B 油气混合物 C油水混合物 D 水 32、某井用密度1.50g/cm3的泥浆钻进至井深2500 m发生溢流,关井立压2.5MPa,压井液液柱压力附加4MPa,低泵速泵压5MPa,计算终了立(泵)压是 MPa。A 3.8 B 4.8 C 5.8 D 6.8
33、某井钻进中发生沉砂卡钻,产层深度2000 m,环空平均单位容积25L/m,采用挤注法压井,要求压井液距产层50m,计算应泵入压井液 m3。 A 45.7 B 46.7 C 47.7 D 48.7
34、井筒有效容积100 m3,地面管汇内容积0.8m3,选用压井排量为15L/s,计算采用工程师法压井的时间 ______分钟。
A 102 B 112 C 122 D 132
35、某位于井深3400m处的产层压力梯度为17.65Kpa/m,计算该产层压力是 MPa。
A 50 B 55 C 60 D 65
二、以下各题均为多项选择题,请在答题卡上选出正确答案。 1、重晶石塞的主要特点有 。
A 高密度 B 高失水 C 低粘度 D 低屈服点 E 低含砂量
68
2、地层压力的表示方法有________。
A 压力单位 B 压力梯度 C 当量密度 D 压力系数 E 地层井深
3、只有掌握地层压力,地层破裂压力等地层参数,才能 。
A正确合理的选择钻井液密度 B正确合理的选择钻井液粘度 C正确合理的选择钻井液失水
D正确合理的选择钻井参数 E设计合理的井身结构
4、放喷管线的安装试压要求有________。 A 一般生产井接出井口50米以外 B 出口处使用双基墩固定 C转弯弯角大于120°
D要求试压10MPa E 末端进行防沙堵处理
5、检测地层压力的方法有 。
A钻井前预测地层压力 B钻井中检测地层压力 C钻井后检测地层压力 D堵漏后检测地层压力 E井喷后检测地层压力
6、在通常情况下,引起井内钻井液液柱压力下降的主要原因是 。 A 井漏 B 混油 C 油气水侵 D 起钻抽吸 E 灌量不足或灌得不及时
7、减少循环漏失的一般原则是 。
A正确确定套管下入深度 B使钻井液粘度和静切力维持最小值 C 测定地层破裂压力值
D控制下钻和开泵速度 E做好堵漏材料的准备工作
8、欠平衡压力钻井井控应遵循的原则 。
A 在钻井过程中要保证地层流体的流动状态 B 发生轻微的循环漏失时要保持继续钻进
C循环过程中要保持钻井液罐的液面恒定 D保持排量恒定 E 保持泵压恒定
9、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定, 需进行短程起下钻检查油气侵。
A 当钻开油气层后第一次起钻前 B 压井后起钻前 C堵漏后或尚未完全堵住起钻前
D 发生严重油气侵但未溢流起钻前 E 井内静止时间较长起钻前
10、溢流量的大小取决于 的大小。
A 地层漏失压力 B 储量 C 压差 D 孔隙度 E 渗透性
11、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:有_________情况之一者,不准钻开油气层,应立即停工整改。
A未执行钻开油气层申报审批制度 B未按要求储备加重钻井液和加重材69
料 C防喷演习不合格
D井控装置未按要求试压或试压不合格 E内防喷工具配套不齐全或失效
12、及时发现溢流及时关井的优点是 。
A保护人员及钻井设备 B 阻止地层流体进一步侵入 C 求得关井压力 D为组织压井做准备 E 减少钻井液漏失
13、硫化氢主要物、化特性 。
A 酸性气体 B 燃烧后仍有毒 C 比空气重 D 爆炸极限4.3-46% E 常聚集于高处
14、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:钻井队需在_____等处设立风向标。
A 井场大门口 B 钻台 C 振动筛 D坐岗房 E 远控房
按照SY/T5087-2005《含硫油气井安全钻井推荐作法》规定,请回答: 15、井控装置、管材和井下工具及其配件在储放时应 。
A 注明钢级 B 严格分类保管 C 带有产品合格证 D 带有说明书 E 带有价格表
16、应急预案的内容应包括但不限于 。
A 应急组织机构 B 应急岗位职责 C 现场监测制度 D 应急程序 E 培训与演习
17、含硫油气井井喷失控后,符合下列哪些条件时可以对油气井井口实施点火, 。
A 井喷失控后立即点火 B 人员生命受到巨大威胁 C 人员撤离无望 D 失控井无希望得到控制 E 井喷失控后重新关住井
18、钻井作业时发现地层压力异常时,发现溢流、井涌、井漏时,应 。 A 关井求压 B 及时调整钻井液密度 C 及时压井 D 压漏后再堵 E 向有关部门汇报
19、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定: 等情况,值班干部应在现场组织指挥。
A 井控装置试压 B 防喷演习 C 处理溢流 D 处理井喷 E 处理井下复杂情况
20、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定:天然气侵入井内方式有 。
A 井漏侵入 B 岩屑侵入 C 重力置换侵入 D 扩散侵入 E 溢流侵入 三、下列各题均为是非判断题,请在答题卡上选出正确答案。 1、凡是用气动泵打压,必须打开气动泵的气源旁通阀。×
70
2、钻井队应定岗定员定时对井控装置、工具进行检查、维修保养,并认真填写
班报表和使用记录。√
3、及时发现溢流,及时关井的目的是为了保持井内最高液柱。√
4、天然气溢流关井很危险,而且关井时间越长越危险,应尽快排除掉进入井筒的天然气。√
5、溢流量越大,关井套压越高。√ 6、溢流量越大,压井泵压越高。×
7、天然气溢流关井后,关井立,套上升越快,说明了天然气带压滑脱上升速度越快。√
8、在处理井喷失控过程中,必须做好人身安全防护工作,避免烧伤、中毒、噪音等伤害。√
9、为了缩短压井时间,压井排量越大越好。× 10、欠平衡压力钻井,井内的负压差越大越好。× 四、填空题。
1、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:全套井控装置在井上安装好后,用清水试压,实验压力不能超过套管抗内压强度的 80% ,在此前提下,闸板防喷器和节流、压井管汇试压到 额定工作压力 ,环型防喷器封钻杆试压到额定工作压力的 70% ,放喷管线试压 10Mpa 。
2、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:一般油、气井生活区距井口100m以上,高压油、气井、区域探井和含硫油、气井距井口200m以上,均应在井口的上风方向。
3、关井立套压差值越大,说明了 溢流量越大 和 有可能是气体溢流 。 4、液压闸板防喷器的密封有 前部密封 、 上部密封 、 侧门密封 和 活塞杆密封 。
5、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定:起下钻中发生溢流,应尽快抢接钻具止回阀或旋塞,只要条件允许,控制 溢流量 在允许范围内,尽可能多下一些钻具,然后 关井 。
五、简答题
1、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:井控工作有哪九项管理制度?
答:井控九项管理制度:
1控操作证制度、井控分级责任制度故逐级汇报制度 4、钻开油、气层的审报、审批制度 2、井控装置的安装、检修、试压、现场服务制度 5、井控例会制度6、井喷事 3、井度 7、防喷演习制度 8、坐岗制度 9、钻井队干部24小时值班制
2、阐述天然气溢流关井特征及应采取的对策。 答:2.间关井,而不做处理。导致关井立压、特征:1.整个井筒承受的压力越来越高,关井套压不断上升,要求井控设备有足够高的工作压力。
不能认为地层压力发生变化。3.不能长时对策:应及时进行压井,压井时应控制好压力,避免超过最大允许关井套压。 压井可采用的方法有:常规压井法、特殊压井法、体积法、置换法等。
71
3、按照SY/T5087-2005《含硫油气井安全钻井推荐作法》规定:应急程序有哪些?
答:应急程序、点火程序、报告程序、人员撤离程序。
4、在什么情况下使用液压油旁通阀?
答:当10.5MPa的管汇压力,满足不了开关防喷器需要时。
5、在什么情况下采用硬关井?
答:1.溢流刚开始时。 2.含硫油气井。 3.稠油井。 4.浅气井。
六、案例分析
某井是一口探井,地质预告为气井,设计井深2900m,先期完成。7〃油层套管,下深2880m。预测地层压力系数1.80,实际气层压力52MPa。
井口装置:9″底法兰+9″四通+FZ23—35(41/2″)半封+四通+FZ23--35(41/2″)半封+9″防溢管,均按规定要求试压合格。
井喷失控着火经过:当用密度1.87g/cm3
的泥浆钻进到井深2886m时放空0.5m后继续钻进,发生井喷。井喷后直接硬关井,关上半封闸板防喷器,半封芯子被刺。继而关下半封闸板防喷器,关到位后,半封闸板芯子又被刺坏。30分钟后井口高速气流刺断井口钻杆,井内钻具落井,井口敞喷,喷高70m。
请分析井喷失控着火原因: 答:又为气井,应使用1、防喷器压力级别选择过低。1.91-1.9952/0.00981/28802、没有全封闸板。+(0.07-0.153、已知实际气层压力)=1.84+52MPa,继续钻进。的钻井液密度钻进。即使用密度偏低。0.07-0.15=工作。5、上半封闸板刺坏后,然后带压更换闸板。5、发生井喷后采取的硬关井程序不对,应采取软关井方法实施井控4、放空后应停钻观察,不应 井控高级钻井专业复习题2
一、 以下各题均为单项选择题,请在答题卡上选出正确答案。
1、*衡压力钻井,钻井液密度的确定是以 为依据而确定的。 A地层压力 B地层漏失压力 C 地层破裂压力 D上覆盖层压力
2、产生异常高压地层的主要原因是沉积速度________排水速度。 A等于 B大于 C小于
3、关井套压的实质是________。
A钻具内液柱压力与地层压力之差值 B环空液柱压力与地层压力之差值 C关井立管压力与关井套压之差值 D地层破裂压力与地层漏失压力之差值
4、所有的井内不正常的流动均视为潜在的井喷,一旦怀疑井下发生溢流就应 。
A 立即堵漏 B 立即加重 C 立即关井 D 立即循环
5、井内钻井液被气侵后,钻井液密度沿井眼自下而上________。 A不变 B逐渐降低 C逐渐增大
72
6、起钻中如果灌入井内的钻井液小于起出钻具的替排量时,这说明发生了_________。
A激动溢流 B气侵溢流 C井漏溢流 D抽吸溢流
7、溢流关井后,一般情况下关井套压_________关井立压。 A等于 B小于 C大于
8、压井过程中,控制井底压力略大于地层压力是借助节流阀,控制一定的________来实现。
A井口回压 B套管鞋压力 C液柱压力 D 循环压力
9、硫化氢是________气体,少量硫化氢侵入井筒内后,保持或提高钻井液的PH值可减少其危害性。
A中性 B酸性 C碱性
10、尽管井内钻井液被气侵相当严重后,但整个气侵钻井液液柱压力减少值________。
A不降低 B降低不多 C大幅度降低
11、井内发生天然气溢流或盐水溢流,又没有储备加重钻井液和加重材料,应选用的常规压井方法_____。
A司钻法 B 工程师法 C 边循环边加重法
12、执行全井坐岗,非油气层每小时测量一次钻井液增减量,进入油气层前50米开始每______分钟测量一次钻井液增减量。
A 10 B 15 C 20 D 25
13、压井过程中发生井漏的显示是立、套压________。 A 上升 B 下降 C 不变
14、在钻井现场一般情况下是以________作为最大允许关井套压。
A 井口设备的额定工作压力 B 套管抗内压强度80% C 地层破裂压力所允许的关井套压值
15、在钻井时,钻井液下限压力不能低于________。
A地层压力 B地层破裂压力 C地层最小水平主地应力
按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定,请回答:
16、探井每下入一层套管固井后,钻出套管鞋入新地层5—10米,用水泥车做_________。
A低泵速泵压试验 B地层破裂压力试验 C井口装置承压试验
73
17、防喷器安装完毕后,应校正井口、转盘、天车中心,其偏差不得大于_________mm。
A 5 B 10 C 15 D 20
18、探井、储备加重材料_________吨。
A 30—50 B30—70 C30—80 D30—100
19、短程起下钻,一般情况下试起_________柱钻具,再下入井底循环一周。 A5—10 B10—15 C15—20 D20—25
按照SY/T5087-2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》规定,请回答: 20、硫化氢的安全临界浓度是_________mg/m3。 A 10 B 20 C 30 D 150
21、便携式硫化氢监测仪第一级报警值应设置硫化氢浓度_________mg/m3。 A 10 B 15 C 20 D 30
22、用于油气井钻井作业的固定式硫化氢监测系统,应能同时发出_________报警。
A 电光 B 火光 C荧光 D 声光
23、对生命健康有影响,硫化氢浓度15~30 mg/m3,应挂_________牌。 A 黄 B 红 C 黑 D 白
24、钻入含硫油气层之前,寒冷地区冬季施工时,对保温设施可采取相应的_________措施,以保证工作场所空气流通。
A 通电 B 通水 C通风 D保温
25、在高含硫地区钻井,应储备井筒容积0.5~2倍的密度值大于在用钻井液密度_______g/cm3以上钻井液。
A 0.1 B 0.2 C 0.3 D 0.4
26、含硫油气井井喷或井喷失控事故发生后,需点火放喷时,井场应_________。A 先放喷后点火 B 边放喷边点火 C 先点火后放喷
27、硫化氢监测设备警报功能测试至少 一次。 A 每天 B 三天 C 五天 D 每周
按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定,请回答:
28、发生卡钻需泡油、混油或因其他原因需调整钻井液密度时,井筒液柱压力不应 裸眼井段中的最高地层压力。 A 小于 B 大于 C 等于
74
29、发现气侵应及时排除,气侵钻井液未经_________不得重新注入井内。 A 加重 B 净化 C 除气 D 处理
30、在井架上、井场盛行风入口处等地应设置风向标,一旦发生紧急情况,作业人员应向______方向疏散。
A 上风 B 下风 C 任意方向
31、某产层位于井深4000m,地层压力为60MPa,安全附加值为3MPa,计算钻井液密度______ g/cm3 。
A 1.40 B 1.50 C 1.60 D 1.70
32、某井用密度1.30 g/cm3 的泥浆对于井深3500m处的套管鞋处地层做破裂压力实验,当泵压为40MPa时地层发生漏失,计算地层漏失压力当量密度是_________。
A 2.36 B 2.46 C 2.56 D 2.66
33、某井井口装置额定工作压力为70MPa,套管下深3000m,套管鞋处地层的地层破裂压力当量密度2.0 g/cm3 ,钻井液密度1.50 g/cm3 ,计算关井极限套压_________MPa。
A 14.7 B 15.7 C 16.7 D 17.7
34、某井用密度1.50 g/cm3 的泥浆钻到井深5000m处发生溢流,关井立、套压分别为2MPa和3.7MPa,溢流量1.8m3,环空平均单位容积12L/m,判断溢流种类是_________。
A 油 B 气 C 水 D 油水混合物
35、井筒有效容积120m3,压井排量15L/s,计算用工程师法压井时间_________分。
A 103 B 113 C123 D 133
二、 以下各题均为多项选择题,请在答题卡上选出正确答案。
1、检测________是井控的基础。
A地层压力 B地层破裂压力 C井底压力 D井口回压 E上覆盖层压力
2、放喷管线的安装试压要求有________。
A一般生产井接出井口50米以外 B 出口处使用双基墩固定 C转弯弯角大于120°
D 要求试压10MPa E 末端进行防沙堵处理
3、在通常情况下,引起井内钻井液密度下降的原因有_________。
A 油、气、水侵 B井漏 C混油 D起下钻速度过快 E 灌量不75
足或不及时
4、最常见的溢流原因有_________。
A过大的抽吸压力 B起钻中灌量不足或不及时 C钻井液密度不够 D井漏 E地层压力异常
5、减少循环漏失的一般原则是_________。
A 正确确定套管下入深度 B测出地层破裂压力值 C控制下钻速度和开泵速度 D 钻井液粘度和静切力维持最小值 E做好堵漏材料的准备工作
6、起钻前和起钻中检查井底压力能否平衡地层压力,是否发生抽吸溢流的方法有_________。
A 短程起下钻法 B分段循环法 C关井观察法 D开井观察法 E核对井内的钻井液量法
7、溢流量的大小取决于_________。
A 压差大小 B地层孔隙度 C地层的渗透性 D储量大小 E 地层流体性质
8、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定,*衡压力钻井,具体选择钻井液附加值时还应考虑________等因素。
A油气水层埋藏深度 B地层破裂压力 C地层中硫化氢含量 D地应力 E井控装置配套情况
9、做地层破裂压力试验的目的:________。
A确定钻井参数 B确定钻井液最高密度 C确定关井极限套压 D确定钻井液性能 E检测固井质量
10、做地层破裂压力实验应主要获得的资料数据有_________。
A 漏失压力 B 破裂压力 C 地层压力 D 岩石抗拉强度 E 地层最小水平主地应力
11、溢流关井后应收集的资料较多,但最主要以收集的资料有________。
A 关井立压 B 关井套压 C 溢流量 D 溢流物种类 E 钻井参数
12、液压防喷器的特点 。
A 操作方便 B 安全可靠 C 价格便宜 D关井动作迅速 E 现场维修方便
13、溢流的直接显示有________。
A起钻中灌入钻井液量小于起出钻具体积 B下钻中返出量大于下入钻具体积 76
C钻进中罐液面上升 D扩划眼、循环或静止时罐液面上升 E钻井液密度下降,粘度上升
14、少量硫化氢进入井筒后,为了维护好钻井液性能,减少其危害性,可在钻井液中加入_______。
A 碳酸锌 B 烧碱 C 海绵铁 D CMC E 防卡剂
15、应急程序主要有 。
A 报告程序 B 人员撤离程序 C 点火程序 D 关井程序 E 压井程序
16、当硫化氢浓度达到15mg/m3时启动应急程序,现场应 。 A 立即安排专人观察风向、风速以便确定受侵害的危险区 B 切断危险区的不防爆电器的电源
C 安排专人佩戴正压式空气呼吸器到危险区检查泄漏点 D 非作业人员撤入安全区
E 协助地方政府撤离居、牧民
17、若出现_______情况时,应关井求压,及时调整钻井液密度或压井,同时向有关部门汇报。
A地层压力异常 B溢流 C井涌 D井漏 E垮塌
18、井喷失控后,在 的情况下,作为最后手段应按抢险作业程序对油气井井口实施点火。
A 人员的生命受到巨大威胁 B 人员撤离无望 C 失控井无希望得到控制
D压井暂时不能进行 E 天气环境恶劣
19、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:所有井控装置必须落实_______。
A 岗位责任制 B 交接班制 C 巡回检查制 D 防喷演习制 E 坐岗制
20、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定: 情况需进行短程起下钻检查油气侵和溢流。
A 钻开油气层第一次起钻前 B 溢流压井起钻前 C钻井中曾发生严重气侵
D钻开油气层井漏堵漏后或尚未完全堵住起钻前 E 需长时间停止循环的进行其他作业起钻前
三、 以下各题均为是非判断题,请在答题卡上选出正确答案。
77
1、溢流量越大,地层压力越高。×
2、只要井内是负压差,钻井液对产层就无损害。× 3、一旦发现钻井液被气侵,就应立即加重。×
4、通常情况下,深部气层的地层压力比浅气层地层压力高,因此钻深气层风险
性比钻浅气层风险性更大。×
5、闸板前部密封被刺后关不住井,只要打开了液压油旁通阀后,就能关住井。×
6、在含硫地区钻井,防止硫化氢等有毒气体进入井筒,溢出地面,最大限度地
减少井内管材、工具和地面设备的损坏。√
7、井喷失控或发现硫化氢立即向管理局和油田公司安全和技术部门汇报,并立
即启动应急预案。√
8、在钻井作业期间,比如放喷、拆卸井口设备和起下管柱、循环钻井液等,应
采取特别预防措施,以避免残存其中的硫化氢释放出来造成危害。√ 9、溢流量越大,压井套压越高。×
10、压气井时,套压最高值出现在压井液到达井口时。√
四、 填空题
1、按照SY/T5087-2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》规定:含硫油气 井喷 或 井喷失控事故 发生后,应防止着火和爆炸。
2、钻井液对油气层的伤害,不能单纯以钻井液密度的高低来衡量,而应以_压差_的大小和_钻井液滤液_的化学成分是否与油气层匹配来鉴别。 3、在钻井的各种作业中,_及时发现溢流_和 正确关井 是防止发生井喷的关键。4、按照SY/T6426-2005《钻井井控技术规程》规定:钻井队应组织全队职工进行 防火 演习,含硫地区钻井队还应组织 防硫化氢 演习,并检查落实各方面安全预防工作,直至合格为止。
5、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:防喷演习遵循_以司钻为中心_、_班自为战_、_从实战出发_原则。
五、 简答题
1、井内钻井液被气侵后应采取何对策?
答:1.若井内钻井液被气侵,可采用关井的方法,如果关井立压大于零,则应提高钻井液密度,需加重,并对受气侵的钻井液除气,严禁边循环边钻进,并适当采用节流循环的方法除气。2.若关井立压等于零,则只对受气侵的钻井液采取除气措施。
2、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:井控工作有哪九项管理制度?
答:井控九项管理制度:
1控操作证制度、井控分级责任制度 2、井控装置的安装、检修、试压、现场服务制度 3、井故逐级汇报制度 4、钻开油、气层的申报、审批制度度 7、防喷演习制度 8、坐岗制度 9 、钻井队干部5、井控例会制度24小时值班制6、井喷事
78
3、司钻法压井中如何控制井口回压?
答:第一循环周:2.当排量达到规定排量时,控制立压等于关井立压不变。1.当排量没有达到规定排量时,控制套压等于关井套压不变。
力下降到终了循环压力。第二循环周:1.当压井液由井口到达管柱底部过程中,控制立压由初始循压等于终了循环压力不变。2. 当压井液到达管柱底部沿环空上返过程中,控制立压
4、按照《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定:井控装置井上安装
好后,有哪些试压要求?
答:强度的全套井控装置在井上安装好后:具、计划额定工作压力,环型防喷器试到额定工作压力80%,在此前提下,闸板防喷器、节流压井管汇、内控管汇、内防喷工用清水试压,在试压压力不超过套管抗内压的70%,放喷管线试压10 MPa。
5、起下钻过程中如何做好井控工作?
答:1.首先控制好起下钻速度,避免产生过大的激动压力和抽吸压力。2.要及时做好返出量与下入量及灌入量与起出量的监测、校核工作,使之相等。3.在油气层段或上部300m范围内要严格控制起下钻速度。
六、 案例分析
某井井口防喷装置为:
底法兰+套管头+2FZ28—35+FH28—35。全封和半封各一个,均试压30MPa,FH28—35封管柱试压20MPa,节流、压井管汇和内控管汇试压30MPa。该井产层井深3000m,地层压力系数1.80,地层流体为油气混合物。
当用密度1.98g/cm3的泥浆钻开产层后,发现井漏,决定起钻,下光钻杆堵漏。在起钻中以正常起钻灌入钻井液,即灌入量等于起出钻杆体积。当起钻到井深2700m时,发生井喷。关井后,关井套压上升到31MPa时,半封闸板上部刺漏并越刺越大。然后再关环形防喷器强行压井,泵入密度为1.84g/cm3的泥浆压井未压住。关井2天准备压井泥浆。关井套压上升到22MPa时环形防喷器失效,不得不放喷。后喷垮地层造成该井报废。
请分析井喷失控的原因。
答:1、违反了<钻井井控技术规程>钻开油气层井漏堵漏后或尚未完全堵住起钻前需进行短程起下钻检查油气侵和溢流规定. 2、井口装置未按细则要求进行试压 3 关井程序错误导致闸板刺坏。应先关环形、再关闸板。4、关井后使用的压井密度计算不准确、偏低,至少达到1.87压井。5、含气井喷井不能用环形长时间关井。5、刺漏后应带压更换闸板。6、关井时间过长,应及时组织压井作业。
井空计算题
1:已知钻井液密度1.20g/m3井深2000m求井底精液压力?
1.20x9.18=23544kpa=23.544Mpa
2:某地区底层水密度1.05 求该地区正常压力梯度?
79
1.05x9.81=
3:某地区正常压力梯度11.8kpa当井深2000m对地层压力为多少?
P=11.8x2=23.6mpa
4:某地层3500m以上为正常压力,井深2500处的地层压力为
26.215Mpa求压力梯度? G=26.215/25=10.45Kpa
5:某井套管鞋深度为2000m钻井液密度1.26g/cm3漏失压力为10Mpa
求:套管鞋处的破裂压力及当量密度?
地破=10=1.26x9.81x2=34.7Mpa 当量密度=34.7、9.81x2=1.77g/cm3
6:井深2000m底层破裂压力为20.972Mpa求钻井液当量密度?
20.972、9.81x2=1.07g/cm3
7:地层水密度1.08问3500m正常地层压力?
1.08x9.81x3.5=37.08mpa
8:井深3000m地层压力35Mpa求当量密度?
35/9.81x3=1.19g/cm3
9:某井3500m气层压力预报为55Mpa求当量密度?
0.102x55/35+附加压力0.10=1.70
10:某井3500m钻井液密度为1.20g/cm3关井压力3Mpa求压井液密
度?
3+1.20x9.81x35=44.2mpa井底压力 1.102x44.2/35=1.29g/cm3压井液密度
80
11:某井压井时压井排量循环立管压力为10mpa原浆密度1.10g/cm3
压井液密度1.25g/cm3,求终了循环立管压力?
10x1.10/1.25=8.8mpa
12:某井发生溢流关井,关井立压为3mpa原浆密度1.25压井密度1.35 发生溢流前,循环立压7mpa 求初时 终了循环立管压力?
初始3+7=10
终了=7x1.33、1.25=7.56mpa
13:原浆密度1.20要求加重1.35预配新浆191方,求重精石带数?
重精石所增加的体积?(重精石密度4.25)
4.25x(1.35-1.20)/(4.25-1.20)=0.209
再汇总0.209x191=33.922t
33.922/50=
求增方量33.922、4.25=7.982
HSE检查表 (2007版)
81
钻 井 开 钻
新疆油田分公司勘探公司 项目经理部
HSE检查表 (一开)-1
井 号: 供 方: 检查检查项目 区域 检查内容与标准 检查结论 82
值班房、库房、化验房等距井口>30m; 1值班房等位地质房、仪器房距井口>30m;稠油、压力小于21MPa的井距置 井口距离不小于20m 锅炉房尽可能设置在季节风的上风位置,距井口>50m 井场2锅炉房位置 前方 锅炉两台,一年检验一次,操作人员持证 钻台左侧后方,距井口>25m;距放喷管线或压井管线>2m;井场管排架距放喷管线>1m;周围10m以内无易燃、易爆、腐蚀 左侧 物品 3远控房位置 电动钻机摆在钻台后方或井场左侧后方;距井口>25m;管排架与放喷管线的距离>1 m;周围10m以内无易燃、易爆、腐 蚀物品
距井口>30m,油罐距放喷管线>3m 4油罐位置与距发电房>20m 防爆 油罐区电气设备,电源开关防爆 5水罐位置 水罐距放喷管线>2m 配电房(分闸)距探井、压力大于21MPa油气井的井口距离6配电房位置 >30m;稠油、压力小于21MPa井的井口距离>15m 7探照灯 专线控制,电源线从配电板(配电房)总开关后单独接出 8发电房位置 发电房距井口>30m。发电机应配备超载保护装置 放喷管线出口离居民区、营房、道路、设备等障碍物>50m,9副放喷位置 且不正对上述障碍物 柴油1柴油机防火 排气管有冷却灭火装置,出口不朝向循环罐 机 2防爆 柴油机区域电器防爆 探井储备30~100吨;钻井集中区块(供应半径小于25km),储备>20吨(浅层稠油井>5吨)。钻井液密度1.80g/cm3以1加重材料 上,又远离基地的井(大于200km),储备比井浆密度高0.15~井场0.20g/cm3的重钻井液60~180m3,加重材料50~100吨。 后部 2堵漏材料 堵漏材料储备数量和性能符合设计要求 3处理剂存放 下垫上盖; 4加重装置 根据设计配立式加重罐 1座岗房 井队应配备座岗房 直读式液面标尺,以方为单位,灵活,每个罐配一个(1号2液面标尺 罐除外) 循环3配液灌标尺 配液灌有便于读取的容积计量标尺 罐区 4电器防爆 罐区与坐岗房内电器防爆 5除气器 按照设计要求安装,运转正常,排气管出口离罐区>15m 6循环灌 循环灌中心线距井口7-18m
HSE检查表 (一开)-2 检查区域 检查项目 检查内容与标准 检查结论 383 1井场污水排放 钻台下、机房下、泵房有通向污水池的排水沟 32废液池容积井深≤3000m,容积≤800m;井深3001--4000m,容积≤1200m;井深 33废液(参考) 4001--5000m,容积≤2000m;井深大于5000m,容积≤4000m 33,排放 井深4000m以内150(15×10)m,4000m以上300(20×15)m,放3主放喷坑容积喷管线出口距对面堤坝>15m,放喷管线出口离居民区、营房、道路、 与方位 设备等障碍物>50m,且不正对上述障碍物 1电器防爆 钻台 2报警喇叭 偏房、司钻操作室等处电器防爆 使用双音气喇叭,不得使用按钮式开关
消防消防工具 设施 35kg推车式干粉灭火器4具,8kg手提式干粉灭火器25具,发电机房、配电房应配备二氧化碳灭火器,消防铣5把,消防斧2把,消防 钩2把,十字镐5把,消防桶5只,消防毛毡5条,消防水带75m,消防砂4m3 。探井、高压油气井,供水管线上应装消防管线接口。 灭火器应定期换药,挂、贴启用日期和检查人签字的标志牌 有溢流压井计算机程序软件 井口距高压线及其他永久性设施>75m 距民房>100m 1压井软件 2井口位置 距铁路、高速公路>200m 84 井口距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m 整洁干净,垃圾入坑;有封闭式污水池 其它 3 生活区 生活区距井口>100m;高压井、区域探井和含硫油气井生活区距井口 >300m 生活基地所处地形尽可能高于井场,相对井场在上风方向,基地尽可 能远离河沟、泄洪区等危险地区 4防火要求 5安全监督 在草原、苇塘、林区,井场周围应有防火隔离带,宽度不小于20m 有资质的专职安全监督 6劳动保护用品 员工穿戴劳动保护用品(安全帽、工作服、劳保鞋等) 1两书 HSE作业计划书、HSE作业指导书 有井喷、井喷失控、井漏、火灾及爆炸、硫化氢、放射性物质危害、自然灾害、意外事故伤害、突发性疾病、急性中毒、急性传染病应急 2应急预案 室内救援预案 资料 与勘探公司签订的《安全生产合同》 3安全生产合同 与相关方(泥浆服务、录井、测井、试油等)签订的《安全生产协议》 4井控操作证 井架工以上人员,专业服务公司技术人员及操作人员;有效期两年 编码:XEC/QR(07)05.2.07
HSE检查表 (一开)-3 检查检查项目 区域 检查内容与标准 检查结论 (1)井控工作九项管理制度;(2)溢流井喷(演习)时各岗5张贴于值班位人员职责和关井程序;(3)逃生路线图;(4)井口装置示 意图;(5)节流压井管汇待命工况示意图;(6)干部24小时室资料 室内值班表;(7)井喷应急预案;(8)H2S应急预案 资料 ≤4000m每6-8个月由井控车间回收检验一次, 6井控装置检>4000m且钻井周期超过4个月,每口井由井控车间回收检 修、现场服务 验一次 注:1、检查结论填写合格(√)或不合格(×),不合格项请开具不合格处置记录。
2、检查路线:井场前方-井场左侧-柴油机-井场后部-循环罐区-废液排放-钻台-消防设施-井场与营地-室内资料
甲方(签章): 乙方(签章):
年 月 日 年 月 日
HSE检查表 (其它次开钻)-1
井号: 供方: 检查检查项目 区域 检查内容与标准 放喷管线与节流管汇的连接采用法兰连接 85
检查结论 长度符合设计,通径不小于78mm, 有点火装置 每隔9~11m、转弯处及放喷口要用基墩并配直径为30mm的地脚螺栓固定,整体式固定压板宽100mm、厚10mm;管线出口处使用双基墩,距出口端不 1主放喷管线 超过1.5m;水泥基墩重量不少于600kg;填充式基墩重量也不宜少于600kg 前方50m以内不得有居民区、营房、省级以上道路,也不宜有其它设备等井场 障碍物 右侧 挖放喷坑的井出口距对面堤坝不小于15m。其末端进行防沙堵处理 入口管线内径≥78mm的高压软管线,基墩固定 进出口管线、排气管线应采用法兰连接 2液气分离器 泥浆出口管线使用硬管线或软管线(需固定,防下垂)联结,其通径不小 于液气分离器的泥浆管出口通径
液气分离器安装在井场右侧距井口11m~18m;用四根直径12.7mm的钢丝 绳绷绳固定牢靠 安全阀每年校验,泄压口指向井场右侧 排气管线(通径≥140mm),接出井场50m以远,每10-15米固定牢靠 地质房、录井仪器房距井口大于30m,稠油、压力小于21MPa的井距井口3录井房位置 距离不小于20m; 1压力级别 节流管汇压力级别执行设计 2闸阀 闸阀挂牌编号,待命工况正确,开关灵活。法兰联接螺丝合格 有高压表、带有旁通开关(处于开位)的低量程压力表(量程10-16MPa), 校验不超过一年 节流3压力表 管汇 4泥浆回收管出口接至泥浆罐,拐弯(>120°的铸钢弯头或具有缓冲垫的标准两通) 线 及出口处固定牢靠,内径>78mm 5冬季防冻堵 有防堵防冻措施,管汇房内距地板30cm处温度>3度 两翼闸阀双联后安装在四通两侧,节流管汇一侧外阀安装液动阀,内控管 线使用专用管线并采用标准法兰连接,不得现场焊接 紧靠四通的手动闸阀应处于常开状态,其余的手动闸阀和液动闸阀应处于 常关状态,闸阀开关灵活 防喷器组合以及压力级别 钻台下 2防喷器 井场备有与在用闸板同规格的半封闸板(距井控车间在100km以内的井可 以不配备)、相应的密封件(存放在井场空调房内)及其拆装和试压工具 有井控车间试压曲线及试压合格证 86 1四通闸阀 防喷器连接螺栓齐全;防喷器用16mm钢丝绳和反正螺丝在井架底座的对 角线上绷紧,防溢管与防喷器用螺栓连接,不用的螺孔用丝堵堵住 检查检查项目 区域 检查内容与标准 检查结论 接出钻台底座(ZJ-40、ZJ30等钻机不能接出井架底座的除外),齐全,支撑可靠,操作方便,其中心与锁紧轴之间的夹角不大于30°,标明开3手动锁紧 关方向和到位的圈数,手动锁紧杆离地面高度超过1.6m应安装手轮操作台 4挡泥伞 保证防喷器组及四通各闸门清洁、无泥浆。 钻台安装正确,不渗漏;井口处使用的液控系统软管应具有耐火性能 下 5液控软管 液控管线处设立高压警示标志 6圆井 7套管头 有操作台 套管头型号执行设计 8冬季保温 钻台底座下>0度;在可能含硫化氢地区,钻台底座下安装换气扇 9硫化氢监测 含硫地区,圆井处有固定式硫化氢监测仪探头 压井管汇压力级别执行设计。压井管汇止回阀端接2"由壬,由壬压力级压井1压力级别 别与所用管汇级别一致
管汇 2闸阀 闸阀挂牌编号,待命工况正确,开关灵活。法兰联接螺丝合格 有高压表、带有旁通开关(处于开位)的低量程压力表(量程10-16MPa),3压力表 校验不超过一年 4冬季防冻堵 有防堵防冻措施,管汇房内距地板30cm处温度>3度 放喷管线与压井管汇的连接采用法兰连接 长度符合设计,通径不小于78mm 每隔9~11m、转弯处及放喷口要用基墩并配直径为30mm的地脚螺栓固定,副放整体式固定压板宽100mm、厚10mm;管线出口处使用双基墩,距出口端不 喷管副放喷管线 超过1.5m;水泥基墩重量不少于600kg;填充式基墩重量也不宜少于600kg 线 前方50m以内不得有居民区、营房、省级以上道路,也不宜有其它设备等 障碍物 挖放喷坑的井出口距对面堤坝不小于15m。其末端进行防沙堵处理 钻台左侧后方,距井口>25m,距放喷管线>2m,管排架距放喷管线>1m,周围10m以内不得摆放易燃、易爆、腐蚀物品;电动钻机远程控制台摆1远控台位置 在钻台后方或井场左侧后方,距井口>25m,管排架与放喷管线的距离>1 m 管线阀门密封无泄漏,按其额定工作压力(21MPa)做一次可靠性试压 防喷2密封 远控台电源线从配电板总开关后单独接出,不得与其他用电设备串接,用器控 制系3电动泵、气单独开关控制; 气动泵液控系统必须从储气瓶单独连接可控制的气源管线,并保持气源压统 动泵 力0.65--0.8MPa;泵运转正常;油雾器工作正常 储能器压力17.5-21MPa,管汇压力10.5MPa 4油压、油量 油箱油面规定油限内(液压油油面在无压力时距油箱顶面200mm);合格 液压油 87 编码:XEC/QR(07)05.2.07
HSE检查表 (其它次开钻)-3 检查检查项目 区域 防喷5换向阀 器控制系6过桥盖板 统 7冬季防冻 1司控台 钻台上 2节控箱 检查内容与标准 换向阀转动方向与防喷器开关状态应一致 检查结论 全封闸板防喷器控制换向阀应装罩保护,剪切闸板防喷器控制换向阀应安 装防止误操作的限位装置 管排架与放喷管线在汽车跨越处应装过桥盖板 房内温度>10度 70、105MPa防喷器的井应配置,摆在司钻操作台附近,手柄灵活,压力 表校验;不应安装操作剪切闸板防喷器控制阀 70、105MPa防喷器的井应配置,摆放在钻台上靠立管一侧。油面高30~50mm,气源压力0.65~1.30 MPa,油压2~3 MPa(孔板式节流阀,油压5~ 6Mpa),气动节流控制箱的阀位开度3/8~1/2,电动节流控制箱的阀位开启度18~23mm;节流控制箱立压表的立管压力传感器要垂直安装 有检验合格证(检验周期不超过一年)。每班至少活动一次旋塞阀 3旋塞
旋塞压力等级应与防喷器等级一致(超过70MPa,选70MPa旋塞) 4钻杆死卡 安装剪切闸版的井应备一副直径与在用钻杆直径一致的钻杆死卡 装环型防喷器须装上、下旋塞;钻台有备用旋塞,开关灵活(处于开位) 5防喷单根上接旋塞,下接钻铤配合接头,有明显标记;在提下至钻铤前,应置于坡 (防喷立柱) 道或便于快速取用的位置 含硫地区,12套正压式呼吸器、5套备用气瓶、充气泵(每月检查一次) 含硫地区,4个探头(钻台、圆井、一号罐、钻井液接收罐处)的固定式1防护设施 硫化氢监测仪、5套便携式硫化氢监测仪(值班干部、当班司钻、坐岗人 硫化员随身携带)及专用硫化氢报警器(“逢五逢十”检查设备并记录) 氢防非含硫地区,1套便携式硫化氢监测仪(司钻或坐岗人员随身携带) 护 警示标志 井场应有明显的硫化氢警示标志 2风向标 井场大门口、钻台、振动筛、坐岗房、防喷器液控房设立风向标,并在不 同方向上划定两个紧急集合点 88 井控设备试井控设备试压符合设计,有试压记录,技术员与安全监理签字 资料 压 放喷管线试压10 MPa;有试压记录,技术员与安全监理签字 注:1、检查结论填写合格(√)或不合格(×),不合格项请开具不合格处置记录。 2、检查路线:井场右侧-节流管汇-钻台下-压井管汇-副放喷管线-远控台-钻台上-硫化氢防护-试压资料
甲方(签章): 乙方(签章):
年 月 日 年 月 日
HSE检查表(钻井巡井)-1
井 号: 供 方: 检查区 域 节流 管汇 检查项目 1闸阀 2压力表 3关井提示牌 4冬季防冻堵 钻 台 下 1挡泥伞 2手动锁紧装置 检查内容与标准 闸阀挂牌编号,待命工况正确,开关灵活。法兰联接螺丝合格 有高压表、带有旁通开关(处于开位)的低量程压力表(量程 10-16 MPa) ,校检不超过一年。 关井提示牌数据齐全,字迹清楚,正对操作着。 有防堵防冻措施,管汇房内居地板30cm出温度〉3度。 保证防喷器组及四通闸阀清洁。 检查 内容 接出钻台底座(zj-30 、zj-40等钻机不能接出井架底座的除外),齐全、支 撑可靠,操作方便,其中心与锁紧轴之间的夹角不大于300 ,标明开关方向和到位圈数,手动锁紧杆离地面高度超过1.6m 应安装手轮操作台。 四通闸阀开关灵活,待命工况正确。 有操作台 钻台底座下〉0度;在可能含硫化氢地区,钻台底座下安装换气扇 含硫地区,圆井处有固定式硫化氢监测仪探头。 闸阀挂牌编号,待命工况正确,开关灵活。法兰连接螺丝合格。 有高、低压表(有闸阀控制),量程满足要求, 3四通闸阀 4圆井 5冬季防冻堵 6硫化氢监测 压井管 汇 1闸阀 2压力表
3冬季防冻堵 防喷 器控 制系统 1密封 2电、气动泵 3油压 4油量 5换向阀 6冬季防冻 循环 罐区 1加重堵漏材料 2配液罐标尺 3液面标尺 4坐岗制度 5硫化氢防护 6除气器 7处理剂存放 8废料废液处理
又防冻防堵措施,管汇房内距地板30cm处温度〉3度 高压管线、闸门无泄漏 气源压力0.65—0.8MPa;泵运转正常;油雾器工作正常 储能器压力17.5—21MPa,管汇压力10.5MPa 换向阀转动方向与防喷器开关状态应一致 房内温度〉10度 加重料、重泥浆、堵漏材料储备数量和性能符合设计要求 配液罐有便于读取的容积计量标尺 直读式液面标尺,以方为单位,灵活,每个罐配一个(一号罐除外) 89 油箱油面在标准油面以上(液压油油面在无压力时距油箱顶面200mm) 全井坐岗;非油气层每小时测量一次钻井液增减量,进入油气层前50米, 开始每15分钟测量一次;起钻时每3-5柱向环空罐满泥浆 含硫地区,坐岗房有正压式呼吸器,一套便携式检测仪,一号罐有固定式检测仪探头。非含硫地区,一套便携式检测仪 运转正常,排气管出口距离罐区〉15m 下垫上盖 化工料包装袋捆扎后定点堆放;废液入池;有污水回用措施
HSE检查表(钻井巡井)--2 检查 检查项目 检查内容与标准 区域 钻 台 上 1司控台 2节控箱 检查 结论 70、105MPa防喷器的井应配置,摆在死钻操作台附近,手柄灵活,压力表效验,不 应安装操作剪切闸板防喷器控制阀 70、105MPa防喷器的井应配置,摆放在钻台上靠立管一侧。油面高30-50mm,其气源压力0.65—1.3MPa,油压2—3MPa(孔板式节流阀,油压5—6MPa),气动节流控制箱的阀位开度3/8—1/2,电动节流控制箱的阀位 开度18—23mm;节流控制箱立压表的立管压力传感器要垂直安装 压力等级与防喷器一致(超过70MPa,选70MPa旋塞),开关灵活。钻台上有备用旋塞,开关灵活。 安装剪切闸板的井应备一副直径与在用钻杆直径一致的钻杆死卡 上接旋塞,下接钻铤配合接头,有明显标记;在提下至钻铤前,应置于坡道或便于快速取用的位置 3旋塞 4钻杆死卡 5防喷单根,防喷立柱 硫化 氢防 护 1防护措施 含硫地区,12套正压式呼吸器、5套备用气瓶、冲气泵 、(每月检查一次);4个探 头(钻台、圆井、一号罐、钻井液接受罐处)的固定式硫化氢检测仪、5套便携式硫化氢监测仪及专用硫化氢报警器(逢五逢十检查)
非含硫地区,一套便携式监测仪及专用报警器 警示标志 井场应有明显的硫化氢警示标志 3风向标 室内 资料 1防喷器活动与试压 在井场大门口、振动筛、钻台、坐岗房、防喷器远控房五处设立风向标,并在不同方向上划定两个紧急集合点 钻开油气层后,每次起下钻对闸板防喷器及手动锁紧装置开关活动一次 防喷器每隔40—45天试压一次;更换井控装置部件后,用堵塞器或试压塞进行清水试压 压力监测 录井监测曲线 3破裂压力试验 4低泵冲试验 5检修服务制度 6防喷演习制度 用泵车或专用试压泵(电动钻机用泥浆泵)测定地层破裂压力试验,求得漏失压力、 90 破裂压力、延伸压力值、瞬时停泵压力值,做出压力与排量关系曲线,算出地层破裂压力值和当量泥浆密度 二开以后井段,每只新入井的钻头开始钻进前以及每钻进300米,都要以1/3—1/2钻 进排量循环一定时间,待钻井液循环正常后测一次低泵速循环压力,并做好泵冲数、流量、循环压力记录,当钻井液性能或钻具组合发生较大变化时应补测 定岗定时对井控装置、工具检查、维修保养、填写记录 按四种工况、“逢五逢十”演习;二开前下钻过程中,开展四种工况演习;换班人员在第一次提下钻作业中开展四种工况的演习;作业班每月至少进行一次四种工况下的演习,特殊作业(取心、测试、完井作业等)前演习 7油气层进入油气层前,由甲方和钻井公司组成的联合检查验收小组,在审批报告书上签字批审批报告 准
HSE检查表(钻井巡井)--3 检查 检查项目 检查内容与标准 区域 室内 资料 8干部24钻井队干部在井现场坚持24小时值班,干部挂牌上岗或有明显标志,填写值班干部小时值班 交接班记录 9井控例会制度 10短程起下钻 井场 与营 地 演习 1废料处理 2营地卫生 3劳动保 护用品 日常生产例会有井控工作内容 钻开油气层后第一次起钻前;溢流压井后起钻前;钻开油气层井漏堵漏后起钻前;钻进中曾发生严重油气侵但未溢流起钻前;需长时间停止循环进行其它作业(电测、下套管、下油管、中途测试等)起钻前 废料定点堆放 整洁干净,垃圾入坑;由封闭式污水池 员工穿戴劳动保护用品(安全帽、工作服、劳保鞋等) 检查 结论 防喷演习 各岗位动作正确熟练,在规定时间内实现关井 防硫化氢 在区域预探井和含硫地区钻井,每月至少进行一次 演习
注:1、巡井检查周期为每25—35天,驻井7天;各次开钻后至少检查一次。 2、 检查结论填写合格(√)或不合格(×),不合格项请开具不合格处置记录。 3、 检查路线:节流管汇-钻台下-压井管汇-远控台-循环罐-钻台上-硫化氢防护-井场-资料
甲方: 乙方:
年
月 日 年 月 日 91
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容